20 MED Geräte
Zuverlässige Stromversorgung
für tragbare Geräte
44 MED Elektronik
Taktile Rückmeldung bei
touchgeführten Monitoren
48 MED Software
5-6 | 2 015
www.med-eng.de
12 Titelstory
Zuverlässiger Druckluftanschluss im Dentallabor
Die richtige Prüfstrategie für
funktionssichere Baugruppen
INTERNATIONALE FACHMESSE
FÜHREND IN DER PRÄZISIONSMECHANIK
UHREN- UND SCHMUCKINDUSTRIE – MIKROTECHNOLOGIEN – MEDTECH
825
AUSSTELLER
18569
BESUCHER
IN 2014
2. BIS 5. JUNI
2015
G E N F
WWW.EPHJ.CH
Editorial
eulich am Rande einer Fachtagung fiel der selbstbewusste
Satz: „Ohne Spitzentechnik keine Spitzenmedizin.“ Entwicklungsingenieure kennen die Befürchtungen gegenüber einer seelenlosen Apparatemedizin, aber es ist gerade die
Kombination aus medizinischem Wissen und technischem Fortschritt, die das Fundament für ein effizientes Gesundheitssystem
ausmachen: Ein OP-Saal ohne Gerätepark ist überhaupt nicht vorstellbar, in den USA werden bereits 80 Prozent der Prostataeingriffe mit Hilfe von Healthcare-Robotern durchgeführt. Der Trend zu
kleinen und leichten Geräten mit reichhaltiger Funktionalität, ergonomischer Bedienbarkeit und zuverlässigem Betrieb ist das dominierende Erfolgskriterium des Medical Engineering. Angefangen bei miniaturisierten Komponenten wie feindosierende Propor-
N
Impulse für
Spitzentechnik
tionalventile (siehe Beitrag Seite 22) bis zu Neuromonitoren mit
implementierter Fernwartung (siehe Beitrag Seite 28). Häufig haben wir schon über Computerisierung und Vernetzung berichtet,
doch viele Ideen nehmen erst langsam Fahrt auf. Beispielsweise
Wearables und Portables. In Kleidungsstücken integrierte Biosensoren verfügen über Feedbackmechanismen und Netzwerkanbindung, die Herzrhythmusstörungen detektieren und an den betreuenden Arzt übermitteln. Elektronikhersteller greifen das Thema
Biosensing bereits auf (siehe Beitrag Seite 56) und unterstützen
die Anwendungsentwicklung. Schon aus diesem Grund lohnt es
sich, die neuesten Entwicklungen der Sensorik-Branche genauer
unter die Lupe zu nehmen (siehe Beitrag Seite 6). Solche Branchenmessen sind kein lästiger Pflichttermin. Das verdeutlichen
auch die Fachaussteller einer weiteren wichtigen Laser- und OptikMesse auf deren Agenda immer häufiger medizintechnische Applikationen stehen (siehe Beitrag Seite 16). Vor diesem Hintergrund
wünsche ich Ihnen eine spannende
Heftlektüre. Ihr
SENSOREN FÜR
MEDIZINISCHE
GERÄTE
Sensoren von Micro-Epsilon werden in
medizinischen Anwendungen eingesetzt
und bieten höchste Präzision und
Langlebigkeit.
 Berührungslose IR-Temperatursensoren
und Wärmebildkameras
 Wegsensoren zur Überwachung von Position,
Abstand und Verschiebung
 Optische Sensoren zum Abtasten kleinster
Strukturen und Durchmesser
 Kundenspezifische Bauformen, auch in
großen Stückzahlen
 Beispiele für Serieneinsatz: Röntgengeräte,
OP-Tische, OP-Roboter, Computertomografen etc.
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Andreas Beuthner, Chefredakteur
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Inhalt
Fehlerfreie Versorgung
Druckluft ist in Dentallabors allgegenwärtig. Viele Meter
Schlauchleitung sind mit
dutzenden Anschluss- und Verbindungskomponenten verlegt.
Nur hochwertige Druckluftverbindungen sorgen für einen
zuverlässigen Betrieb und ein
funktionssicheres Arbeiten.
12
Kontakt zum Verlag:
Redaktion:
Andreas Beuthner
(verantwortlich)
Tel. +49 (0) 9221 949-238
Anzeigen:
Daniela Höhn
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Abo/Vertrieb
Simone Sesselmann
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Fax: +49 (0) 9221 949-377
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Mediengruppe Oberfranken –
Fachverlage GmbH & Co.KG
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95326 Kulmbach
Remote Control
für die Medizintechnik
Innovative Produkte entwickeln
und Kompetenzen bündeln –
damit steigern Unternehmen
ihre Leistungen. Wer seine
Geräte mit effizienten Services
ausstattet ist auf der
Überholspur.
28
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Aufstieg der
Biosensing-Sensoren
Fachbeirat:
Der Anteil mobiler Techniken
in der Gesundheitsversorgung
nimmt zu. Der steigende
Integrationsgrad elektronischer
Systeme ebnet neuen Lösungen
den Weg. „Portables“ und
„Wearables“ etablieren sich als
neue diagnostische Hilfsmittel.
Prof. Dr. Armin Bolz, Corscience;
Kurt Eggmann,
Weidmann Plastics;
Prof. Dr.-Ing. Petra Friedrich,
Hochschule für angewandte
Wissenschaften, Kempten;
Dr. Martin Leonhard,
KARL STORZ;
Theodor Lutze, Aesculap;
Prof. Dr. Peter Schaff,
TÜV SÜD;
Dr. Timo Schirmer
GE Healthcare;
Sigrid Uhlemann,
DQS Medizinprodukte
MEDengineering 5-6/2015
56
4
www.med-eng.de
FAULHABER Applikationen.
MED Szene
06 Welt der Sensorik
Für Medtech-Entwickler bietet
die Messe Sensor + Test 2015
viele Highlights
08 Interview
Aktuelle Trends in der
Flüssigkeitsüberwachung
MED Geräte
12 Titelstory: Fehlerfreie Versorgung
Hohe Anforderungen an Druckluftanschlüsse im Dentallabor
16 LASER World of PHOTONICS
Die Nachfrage nach PhotonikProdukten steigt
38 Kontaktlose Universalgenies
Der Benchmark heißt Feldbusfähigkeit und Miniaturisierung
Probenfahrt
MED Elektronik
44 Die Crux mit der tastenlosen Taste
Oberflächen-Aktuation
kompensiert den Verlust der
taktilen Rückmeldung
MED Software
48 Transparenz im Testgeschehen
Eine effektive Qualitätskontrolle
benötigt eine maßgeschneiderte
Prüfstrategie
MED Management
18 Neuheiten
20 Im Zeitalter des tragbaren Geräts
Eine zuverlässige Stromversorgung für tragbare Medizingeräte
22 Proportionalventile zur feinen
Dosierung
Neuentwicklungen auf Basis von
Simulationen ermöglichen eine
bessere Dosierung
24 Antriebe beflügeln die
Bildgebung
Im Spiral-CT kommt es auf
präzise Bewegungen an
32 RFID-fähige Fluidkupplungen
Drahtlose Kommunikationstechnologie macht aus Fluidkupplungen intelligente
High-Tech-Konnektoren
36 Fehler ausgeschlossen
RFID-Chips machen Prozesse
transparenter und sorgen für mehr
Patientensicherheit
52 Integration oder Innovation
Bei der Gesamtkostenrechnung
kann sich ein kompetenter
Partner schnell lohnen
54 Neuheiten
OP-Managementsysteme
bändigen Hightech-Gerätepark
MED Werkstoffe
58 Widerstandsfähige
Geräteverkleidungen
Damit medizinische Gehäuseanwendungen keinen Schaden
nehmen, stehen Werkstoffe der
nächsten Generation in den
Startlöchern
MED Service
62 Index
63 MED Service Partner
66 Vorschau/Impressum
Titelseitenhinweis
FAULHABER Kleinstantriebe in
der Labortechnik.
Mit kleinen Wägelchen werden über
das Probenverteilsystem lab.sms ® pro
Tag Zehntausende Blut- und Urinproben
vollautomatisch zu den einzelnen Ana lyse-Stationen durch moderne Laborbetriebe gefahren. Kompakte Kleinstan triebe sorgen für die Mobilität der
fahr baren Probenträger. Schnellig keit
und Zuverlässigkeit haben dabei oberste Priorität. Bei der Antriebslösung
setzt der Hersteller deshalb auf die
Bürstenlosen DC-Getriebemotoren von
FAULHABER.
Eisele Pneumatics
www.faulhaber.com/labortaxi
Die heutige Eisele Pneumatics hat sich aus einem 1939 gegründeten Unternehmen entwickelt. Sie verfügt über mehr als 70 Jahre
Erfahrung in der spanabhebenden Metallbearbeitung und zählt seit
über 40 Jahren zu den weltweit führenden Unternehmen für höchstwertige Anschlusskomponenten. Das Unternehmen stellt mit seinen
Qualitäts-Anschlusskomponenten seit zwanzig Jahren zuverlässige
Druckluftverbindungen im Bereich der Labortechnik bereit und erfüllt die Qualitätsanforderungen in anspruchsvollen Anwendungen.
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5
WE CREATE MOTION
MED Szene Sensor+Test 2015
Mit einem attraktiven Programm sowie Fachforen präsentieren
die Aussteller der SENSOR+TEST in Nürnberg zukunftsträchtige
Produktneuheiten und aktuelle Trends der Mess- und Prüftechnik.
Die ganze Welt
der Sensorik
Das Ausstellungsspektrum umfasst Sensorelemente, Sensoren, Sensorsysteme und sensorische Messgeräte, Dienstleistungen, Forschung und Entwicklung für Sensortechnologien
einschließlich messtechnischer Geräte. Die Vielfalt an Komponenten und Software einschließlich Material- und Qualitätsprüfung reicht von anwendungsspezifischen Mess- und
Püfsystemen bis zur Labormesstechnik sowie Kalibriersysteme und -dienstleistungen für die Mess- und Prüftechnik.
Auf besonderes Interesse dürften in diesem Jahr die frei zugänglichen Fachforen in den Hallen 11 und 12 stoßen. Fachleute stellen ganztägig in Kurzvorträgen ihre neuen Produkte
und Lösungen sowie deren Anwendungsmöglichkeiten vor. Im
Rahmen des Forums „Innovative Testing“ am zweiten Messetag präsentieren Experten aus Industrie und Forschung darüber hinaus besonders innovative Sensortechnologien und
Messverfahren der Zukunft. Zudem organisiert zeitgleich der
Branchenverband AMA den 17. Internationalen Kongress für
Sensoren und Messtechnik sowie den 14. Internationalen
Kongress für Infrarotsensoren und -Systeme mit wissenschaftlich hochkarätigen Vorträgen internationaler und nationaler Spezialisten aus Forschung und Entwicklung.
Zu den zentralen Ausstellungsthemen zählen eine Vielzahl an
Drucksensoren in Miniaturausführung zur Direktmontage auf
Platinen, die häufig im Bereich des Medical Engineering eingesetzt werden. Die Liste der mechanischen Messgrößen
reicht von Druck, Differenzdruck, Kraft und Gewicht über mechanische Spannung und Drehmoment bis zu Dichte oder Vis-
Bilder: Messe Nürnberg/AMA
D
ie Entwicklung neuer Medizinprodukte ist seit jeher
ein wichtiger Bestandteil eines effizienten Gesundheitssystems. Unter dem Motto „Willkommen zum Innovationsdialog“ findet die 22. internationale MesstechnikMesse SENSOR + TEST vom 19. bis 21. Mai 2015 auf dem
Messegelände in Nürnberg statt. Nicht nur an den Messeständen der rund 550 Aussteller aus aller Welt, sondern auch in verschiedenen Fachforen und an speziellen Themenständen bieten sich zahlreiche Möglichkeiten, um sich über den neuesten
Stand der Sensorik, Mess- und Prüftechnik aus erster Hand zu
informieren.
EXAKT
kosität. Pewatron (Halle 12/310) beispielsweise bringt Drucksensoren mit neuester
ASIC-Technik mit. Ebenfalls mit Druckmessungen befasst sich Amsys (Halle 12/523).
Zu den meisten physikalischen Größen werden Besucher auf der SENSOR+TEST eine
Vielzahl unterschiedlicher Sensoren finden. Insbesondere für Druckmessungen gibt
es keine Fachmesse mit einem weitreichenderen Produkt- und Herstellerspektrum.
Hier ist genau der Platz, um Spezialitäten und nicht Alltägliches zu entdecken.
Bild: Intenta
Vielfältige Welt der Detektoren
Unter den Messeangeboten sind Produkte der unterschiedlichen Sensorprinzipien.
Mit Sensoren für die Medizintechnik im Gepäck reist auch First Sensor (Halle 12/622)
an. Das Unternehmen entwickelt und fertigt hochqualitative kundenspezifische Sensorlösungen für die Detektion von Licht, Strahlung, Druck, Durchfluss, Füllstand und
Beschleunigung. Andere Vertreter spezialisierbarer Sensoren sind so genannte piezoresistive Mikrotaster beispielsweise von CiS (Halle 12/132). Bei dieser Sensorart verändert Zug oder Druck den elektrischen Widerstand. Sensoren können damit Messgeschwindigkeiten bis zu 10 mm/s bei einer Auflösung von 11 nm und einer Abtastrate
von 1,6 kHz erzielen. Dies eignet sich für schnelle Inline-Qualitätskontrollen von mikrooptischen Strukturen aus Kunststoff oder Bohrungen und Hinterschneidungen von
Werkstücken. Ferromagnetische Sensoren messen Abstandsentfernungen von 25 bis
3.500 mm. Das Messsystem ist weitgehend unempfindlich gegenüber Temperatur, Erschütterung, Schock, Vibrationen und Verschmutzung. Im Fall von Wegmessungen erreichen Sensoren
mit dem Laser-Triangulationsprinzip
und einer Abtastrate
von bis zu 180 kHz
sehr schnell und
präzise Ergebnisse
zu Positionen, Abmessungen, Flüssigkeitsstände oder
OberflächenprofiDie integrierte Software erfasst die Umgebung dreidimensional.
len.
Ein keramisch-kapazitiver Sensor misst Drücke vom Vakuum bis 16 bar und hat nach
Angaben des Herstellers Kavlico (Halle 12/446) eine hohe Präzision und sehr gute
Langzeitstabilität. Der Sensor kommt mit verschiedenen analogen und elektrischen
Ausgängen und zahlreichen standardisierten Druckanschlüssen daher. Piezoelektrische Miniatur-Drucksensoren messen aufgrund ihrer hohen Empfindlichkeit auch
kleinste Druckpulsationen im Bereich von einigen Millibar oder dynamische Druckverläufe bis 250 bar.
DOSIEREN
Die neuen
Miniatur-Membranpumpen
Typ LPL2
für Flüssigkeiten
� Mediengetrennte Bauform
� Leistungsaufnahme nur 2,5 W
� Elektrischer Steckeranschluss
� Kein Totvolumen
� Verschiedene Typen verfügbar:
25µl oder 50µl pro Impuls, ± 6%
� 12VDC oder 24VDC
� Schaltfrequenz 2Hz max.
Mit einem eigenen Themenstand „Sensoren und Systeme für die Bildverarbeitung“
(Halle 12/577) wollen 15 Unternehmen und Institute auf Produktneuheiten aus diesem Anwendungsfeld aufmerksam machen, darunter NANOS-Instruments, Intenta,
LEOSYS oder Impuls Imaging, die interessante Produkte und Lösungen präsentieren.
Beispielsweise lassen sich mit dem Sensor Intenta S 2000 die An- und Abwesenheit
von Personen in einem OP-Saal oder während einer Strahlentherapie überwachen.
(abeu)
Sensor + Test 2015
19. bis 21. Mai 2015
Messegelände Nürnberg
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MED Szene Interview
„Das Entwicklungspotenzial ist noch nicht
ausgeschöpft“
S
ensoren erfassen die Fließgeschwindigkeit und Blasenfreiheit von Flüssigkeiten, erkennen den Füllstand
in Tropfkammern und detektieren Blutleckagen in Dialysegeräten. Was gibt es Neues bei der Flüssigkeitsüberwachung?
Peter Ködderitzsch: Sonotec hat einen Sensor entwickelt, der
zwei Messtechniken in einem Gerät kombiniert – die Durchflussmessung und die Luftblasendetektion. Der Ultraschallsensor erfasst die Strömungsgeschwindigkeit in flüssigkeitsdurchströmten Schläuchen und erkennt zeitgleich Luftblasen. Damit kann der Clamp-On-Sensor vor allem in
Anwendungen eingesetzt werden, bei denen die Flüssigkeitszufuhr hinsichtlich Durchfluss und Luftblasen kontrolliert
werden muss. Genaugenommen vereint das Kombi-Gerät die
Funktionen der Einzelsensoren Sonoflow CO.55 und Sonocheck ABD. Ebenfalls neu bei der Flüssigkeitsüberwachung
ist die Weiterentwicklung unseres Blutleckdetektors zur Erkennung kleinster Mengen Blut im Dialysat. Der optische Sensor reagiert hochpräzise auf Blut und erkennt grundsätzlich
den Wechsel zwischen verschiedenen Medien.
„Maximale Zuverlässigkeit und Patientensicherheit sind die Zielgrößen hochentwickelter Softwarekonzepte“, sagt Peter Ködderitzsch.
MED: Wie sieht es mit der immunologischen Verträglichkeit
der Messtechnik aus?
Peter Ködderitzsch: Die immunologische Verträglichkeit der
Messtechnik ist enorm wichtig, um die Lebensdauer der Geräte zu maximieren und die Patientensicherheit zu garantieren.
Sonotec hat die Sensoren daher als berührungslose Komponenten für die Medizintechnik konzipiert. Die Messung erfolgt
nicht-invasiv, was bedeutet, dass der Sensor außen am
Schlauch angebracht wird und zu keiner Zeit der Messung
Kontakt zum Medium besteht. Ebenfalls wird kein Koppelmittel benötigt. Dies ermöglicht einen schnellen und reibungslosen Wechsel, da der Schlauch einfach in den Sensor gelegt
wird. All diese Eigenschaften halten die Anforderungen an
Sterilisation gering. Für die meisten Anwendungen, beispielsweise in der Dialyse, im Bluttransfusionswesen, bei Ernährungspumpen und in der pharmazeutischen Industrie, reicht
zudem die Wischdesinfektion der Geräte aus.
MED: Welche Anforderungen an die Bauform und die Funktionsweise von Messsystemen stehen heute im Vordergrund?
MEDengineering 5-6/2015
8
www.med-eng.de
Bilder: Sonotec
Optische Sensoren sind vielseitig einsetzbare Detektoren.
Mit welchen Anforderungen
sich Sensorhersteller auseinandersetzen, darüber sprachen wir mit Peter Ködderitzsch, Vertrieb Medizin- und
Labortechnik bei Sonotec Ultraschallsensorik Halle GmbH.
Fest steht: Moderne Rechentechnik bietet bessere Messergebnisse.
Supporting your great ideas
Peter Ködderitzsch: Wie in vielen anderen Bereichen auch, müssen Messsysteme heute
hohe Anforderungen erfüllen. Hinsichtlich der Bauform ist natürlich ein kompaktes Design wichtig, welches gleichzeitig schlicht und funktional ist. Kleine Sensoren mit intelligenten Prozessoren, die leicht sind und frei hängend am Schlauch installiert werden können, stehen dabei im Vordergrund. Bei der Funktionsweise der Geräte liegt der Fokus ganz
klar auf intelligenten Algorithmen zur Luftblasenerfassung und Durchflussmessung, die
unabhängig von Umgebungsbedingungen wie akustischer Kopplung und Farbe der Flüssigkeit sind.
MED: Gibt es noch Entwicklungspotential und
welche Trends zeichnen
sich für die nahe Zukunft ab?
Peter
Kompetenz
in MedizintechnikKomponenten
Drucksensoren
2 mbar bis 12 bar
Analog oder digital
Ködderitzsch:
Das Entwicklungspotenzial ist noch nicht
ausgeschöpft.
Nach
dem Trend zur Miniaturisierung, der noch immer bei den Herstellern
von Medizintechnikprodukten anhält, und der
hohe Anforderungen an
die verbauten Prozessoren stellt, liegt großes
Potenzial in einem modernen Interface zwischen Sensor und Maschine. Hochentwickelte Sicherheitskonzepte,
die zukünftig weiter an
Bedeutung gewinnen
werden, garantieren zudem maximale Zuverlässigkeit und Patientensicherheit. Unter anderem haben wir eine Fail-Safe Architektur entwickelt, bei der der Sensor über einen anwenderspezifisch programmierbaren Mikrocontroller regelmäßig Selbst-Tests ohne Blindzeit durchführt.
Gassensoren
0…25 % O2 oder 0…95 % O2
Diffusion oder Durchfluss
Hohe Genauigkeit
Winkelsensoren
60 bis 350°
1 oder 2 Ausgänge
Drehgeber
Inkremental oder absolut
Bis 12 Bits Auflösung
Schnittstellen: ABZ, SSI, Profibus
MED: Werden Optik und Signalverarbeitung ihren Einfluss in der Medizintechnik
erweitern?
Peter Ködderitzsch : Wenn es um die Detektion von Luftblasen geht, kann man die Frage
nach dem Einfluss von Optik und Signalverarbeitung in der Medizintechnik verneinen.
Hier dominiert Ultraschall gegenüber anderen Messprinzipien. Wenn es jedoch um die Erkennung von Blutlecks geht, liegt der Fokus auf den optischen Messprinzipien. Die Signalverarbeitung hat unabhängig vom verwendeten Messprinzip einen sehr hohen Stellenwert
in der Medizintechnik. Durch eine leistungsfähige, robuste, kleine und dennoch energiesparende Rechentechnik ist es heute möglich, noch mehr Informationen aus den vorhandenen Messsignalen zu gewinnen. Somit ist man immer öfter in der Lage, die Sensoren in
kleineren Bauformen als bisher zu fertigen. Die Bauform der Sensoren hat daher Einfluss
in der Medizintechnik. Vor allem in der Dialyse entwickeln sich die Ansprüche gerade rapide, da bisher oft nur sehr grobe Sensoren im Einsatz sind. Ein optisch kleiner Sensor lässt
sich durchaus besser in das Konzept medizintechnischer Geräte integrieren und führt zu
einem funktionalen wie ansprechenden Gesamteindruck.
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MED Szene Regularien/MDR
UNANGEKÜNDIGTE KONTROLLEN
BEI MEDIZINPRODUKTEN
Stockende Verhandlungen bei der neuen EU-Medical Device Regulation MDR
Die im Herbst 2013 in Kraft gesetzte EU-Durchführungsverordnung sieht unangekündigte Kontrollen bei Medizinprodukte-Herstellern vor. Nach Ansicht der Experten der MedInform-Konferenz „Aktuelle Entwicklungen im Medizinprodukterecht“ Ende März 2015 in Bonn, hat sich diese
regulatorische Maßnahme bereits bewährt. Industrie- und
TÜV-Vertreter forderten allerdings , dass die sogenannten
„unangekündigten Audits“ (UAA) als Teil des regulären Auditzyklus in MedTech-Unternehmen anerkannt werden sollten.
Damit würden unnötige bürokratische sowie finanzielle Hürden abgebaut. Nach Aussagen des Branchenverbandes
BVMed sei bei der Zulassung von Medizinprodukten mehr Bürokratie nur dann gerechtfertigt, wenn sie nachweislich die
Patientensicherheit erhöhe.
len, dass alle Benannten Stellen in Europa auf einem einheitlich hohen Niveau arbeiten, was bereits aktiv angegangen werde. Für bestimmte Produkte, insbesondere Implantate, müsse die Datenlage bei der klinischen Bewertung verbessert
werden. Gebraucht würden produktspezifische Anforderungen, die auch konkrete Vorgaben für die Durchführung von klinischen Prüfungen beinhalten. Diese müssten EU-weit einheitlich als Beurteilungsmaßstäbe im Rahmen der Konformitätsbewertung von Herstellern, Benannten Stellen und
Überwachungsbehörden herangezogen werden. Notwendig
seien ebenfalls eine stringentere Nachmarktbeobachtung
und eine koordinierte und qualitätsgesicherte Marktüberwachung durch die Behörden der Mitgliedstaaten. Conzes Fazit:
„Es geht sehr stark in Richtung höhere Anforderungen an klinische Prüfungen – und das geht nicht für umsonst!“
Die Unangekündigten Audits (UAAs) stoßen laut Dieter
Eckert, Director Medical Affairs bei der TÜV SÜD Product Service GmbH in München in der Industrie auf Akzeptanz. Die
Audits seien für die Unternehmen auch ein guter Ansatz, die
eigenen Prozesse zu reflektieren und anzupassen, um die Abläufe alles in allem reibungsloser zu machen, so Ecket. Der
TÜV-Experte bemängelte aber den großen Aufwand insbesondere für kleine Hersteller und solche mit multiplen Produkten
und Herstellungsstätten.
„Es gibt entscheidende Schritte in die richtige Richtung, die bereits
erste Erfolge zeigen, an denen angesetzt werden muss“, sagt Susanne
Conze.
Die Leiterin des Referates Medizinproduktesicherheit im
Bundesministerium für Gesundheit, Susanne Conze, betonte,
dass mehr Sicherheit eher durch eine Verbesserung des bestehenden Systems als durch ein zentralisiertes Zulassungssystem zu realisieren sei. Conze erörterte den Stand der Verhandlungen zur neuen europäischen Medizinprodukte-Verordnung
(Medical Device Regulation – MDR) sowie zum sogenannten
„Scrutiny-Verfahren“. Die Verhandlungen in Brüssel stocken,
ein Trilog zwischen Kommission, Rat und Parlament sei derzeit nicht in Sicht. Die aktuelle lettische Ratspräsidentschaft
bemühe sich jedoch, das Thema voranzubringen, zeigt sich
Conze zuversichtlich.
Begrüßt wurde von Kongressteilnehmern, dass die Anzahl der
Benannten Stellen zurück gehe. Es sei wichtig sicherzustel-
MEDengineering 5-6/2015
Von erheblichen Mehrkosten durch UAA-Audits sprach Dr.
Joachim Wilke, Director Regulatory Affairs und Policy Europe
bei Medtronic. Ohne dass ein Verdachtsmoment vorliege,
müsse ein Hersteller von Klasse III-Produkten mit fünf Herstellungsstätten innerhalb von drei Jahren mit 10 UAAs und
15 Audits des Qualitätsmanagementsystems (QMS) rechnen.
Sollte ein Unternehmen von mehreren Benannten Stellen
überwacht werden, multipliziere sich die Anzahl der Audits
entsprechend. Um dies zu begrenzen, sollte, unabhängig von
der Produktklasse, innerhalb von drei Jahren nicht mehr als
ein UAA zwingend vorgeschrieben werden, sagte Wilke. Mit
zusätzlichem Aufwand müssen Hersteller von Medizinprodukten rechnen vor allem in Bezug auf UAA-spezifische Abmachungen mit kritischen Zulieferern und Unterauftragnehmern, die mitunter selbst keine Medizinprodukte herstellen.
Deshalb plädierte Wilke dafür, dass UAAs bei Lieferanten nur
im begründeten Verdachtsfall erfolgen und Verträge mit kritischen Lieferanten und Unterauftragnehmern nicht von den
Benannten Stellen eingefordert werden. Bislang steht noch
die Erarbeitung weiterer 60 durchführender und delegierter
Rechtsakte zur neuen MDR aus. Bei 39 Regelungsbereichen
der MDR ist noch nicht abschließend klar, wie diese ausgestaltet werden. (abeu)
10
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Leistungselektronik,
intelligente Antriebstechnik, erneuerbare
Energie, Energiemanagement
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Präzisionsmechanik
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Sensor + Test 2015
Die MesstechnikMesse
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Rapid.Tech
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Fachmesse und Anwendertagung für
Rapid-Technologie
Stand 5a
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Laser World
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Die Fachmesse
für Werkzeug- und
Formenbau
17.-18.6.2015, Siegen
Swiss Medtech Expo
Fachmesse für den
drittgrößten MedtechMarkt Europas
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Die Weltleitmesse für
Komponenten, Systeme und Anwendungen
der optischen Technologien
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MEDengineering 5-6/2015
MED Geräte Verbindungstechnik
Druckluft ist in Dentallabors allgegenwärtig. In den Geräten und
Labormöbeln sind dutzende Anschluss- und Verbindungskomponenten verlegt. Nur sorgfältig entwickelte Anschlusskomponenten
erlauben den sicheren Betrieb.
Fehlerfreie Versorgung
O
b Absauganlagen, Werkzeuge, Schleifgeräte, Pressen
oder Sandstrahler – im Dentallabor ist Druckluft als
universelles Arbeitsmedium überall im Einsatz. In den
Geräten und Labormöbeln sind viele Meter Schlauchleitung
mit zahlreichen Anschluss- und Verbindungskomponenten
verlegt, die einen sicheren Betrieb gewährleisten müssen. Die
Firma Zubler aus Ulm gehört bei der Absaugung und bei Keramiköfen zu den weltweiten Marktführern und setzt nicht nur
vor den Kulissen auf Qualitätskomponenten.
anbieten kann: von Einzelplatzabsaugungen über Mehrplatzabsaugungen bis hin zu zentralen Absaugsystemen. Aufgrund der langjährigen Erfahrung deckt Zubler auch die Planung, Installation und Wartung der Laboreinrichtungen ab.
Die Einrichtung eines Dentallabors erfordert umfangreiche
technische Infrastruktur, die im Hintergrund unbemerkt
wirkt. Dazu gehört ein verzweigtes Netz von Abluftkanälen
und Druckluftleitungen. Druckluft ist ein universelles Arbeitsmedium, das sich problemlos übertragen lässt und in der Dentaltechnik an jedem Arbeitsplatz mehrfach genutzt wird. Es
treibt Luftpistolen und Druckluftwerkzeuge an, wird zum Abstrahlen und Freiblasen von Werkstücken verwendet oder
setzt Handschleifturbinen in Bewegung.
Vom Absauggerät zum Spezialanbieter
Bild: Eisele
Der schwenkbare Winkeleinschraubverschluss aus der BASICLINE
verfügt über einen gekammerten O-Ring und besteht aus vernickeltem Messing
Die Ursprünge der Zubler Gerätebau GmbH gehen zurück auf
das Jahr 1922. Damals gründete Karl Zubler, der Großvater
des heutigen Firmeninhabers Kurt Zubler, einen Betrieb für
den Elektromaschinenbau. Nach dem Krieg erfolgte der Neuaufbau als Servicebetrieb für elektrische Maschinen. Seit etwa 1992 beschäftigt sich das Ulmer Unternehmen mit der
Entwicklung von Zentralabsaugtechnik für Dentallabors und
vertreibt eine ganze Reihe von Geräten und Komponenten mit
Druckluftanschluss. Dazu gehören auch Keramikpressöfen
und CAD-CAM-Systeme für die Dentaltechnik. Auch das nötige Zubehör und Verbrauchsmaterial wird aus einer Hand geliefert. Zubler ist der einzige Hersteller von Absauganlagen für
die Dentaltechnik, der jede individuelle Kundenkonfiguration
MEDengineering 5-6/2015
Der Einstieg in den Dentalmarkt ergab sich für das Familienunternehmen Zubler eher zufällig. Ein Dentalmöbelhersteller
hatte die Sonderanfertigung eines Absauggerätes in einem
Dentallabor gesehen. Aus dem Wunsch, ein ähnliches Gerät in
ein Möbelprogramm zu integrieren, entstand die erste Einzelplatzabsauganlage, die dann in großer Stückzahl produziert
wurde. Zur Philosophie von Zubler Gerätebau gehört es, die
Fertigung und Entwicklung in Deutschland vorzunehmen. Unter anderem wird die gesamte Elektronik in Ulm entwickelt
und montiert, sodass alle Gerätesteuerungen aus eigener Produktion stammen. Was nicht selbst hergestellt wird, wird nach
Möglichkeit aus der Region bezogen, was unnötige Transportwege und -kosten spart und die Versorgungssicherheit garantiert. Die Eisele Pneumatics GmbH & Co. KG in Waiblingen
teilt mit Zubler die Einstellung, einen besonderen Wert auf
Qualität „Made in Germany“ zu legen. Eisele stellt mit seinen
Qualitäts-Anschlusskomponenten seit zwanzig Jahren zuverlässige Druckluftverbindungen „hinter den Kulissen“ der Zubler-Labortechnik bereit und erfüllt die
KONTAKT
hohen QualitätsanEisele Pneumatics GmbH + Co. KG
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stellt eine große und langfristige Investition dar. Deshalb wird
dabei Wert auf langlebige Technik und hochwertige Materialien gelegt. Das gilt auch für auf den ersten Blick unscheinbare
Details wie die verwendeten Pneumatik-Anschlüsse. Diese
müssen dauerhaft und zuverlässig dicht halten. Bereits kleine
Lecks in Druckluftleitungen verursachen beispielsweise auf
das Jahr gerechnet hohe Energiekosten und stören durch pausenloses Zischen entweichender Druckluft die Zahntechniker
bei einer Arbeit, die besondere Konzentration erfordert.
Dank der Lösehülse können die Druckluftschläuche problemlos und ohne Beschädigung gelöst und wieder verbunden werden.
Für die sichere Ausführung der Übergangsstellen, Verbindungen und Verzweigungen im Druckluftsystem haben sich insbesondere steckbare Schlauchverbindungen bewährt, wie sie
Eisele mit dem Programm 14 seiner BASICLINE anbietet. Eine Vielzahl von Bauformen und technischen Details ermöglicht die Ausführung nahezu aller Anschlüsse. Es gibt sie in
verschiedenen Bauformen: unter anderem als gerade, Winkel-,
Doppel- oder T-Anschlüsse. Zu der besonders hohen Leckagesicherheit kommt die Anwendungssicherheit bei Wartung und
Montage. Ein Eisele-Steckanschluss ist auch nach langem
Betrieb einfach zu lösen und wieder zu verbinden, ohne undicht zu werden.
lometer Polyamid- und Gewebedruckluftschlauch. Die Konstrukteure und Projektplaner haben die CAD-Daten und den
übersichtlichen Produktkatalog zur Verfügung, sodass die
Auswahl der passenden Teile auch bei Neuentwicklungen nur
geringen Aufwand verursacht. Über die Hälfte des Materials
wird für die Installation von Zentralabsauganlagen benötigt.
Bild: Eisele
Hochwertige und langlebige Technik
Hightech für das Handwerk
Die Qualitätskomponenten des Waiblinger Unternehmens
stellen über den gesamten Lebenszyklus eine sehr wirtschaftliche Verbindungslösung dar. Die Standardausführungen der
Anschlüsse sind aus vernickeltem Messing oder Edelstahl verfügbar. Zubler verbaut die vernickelte Version in großen
Stückzahlen: Jährlich werden in den Geräten und Kundeninstallationen etwa 30.000 bis 40.000 Stück rund 100 unterschiedlicher Eisele-Teile verarbeitet, darunter Schnellsteckverbinder, Anschlussstücke oder Adapter, die nach Stückliste
geliefert und montiert werden. Hinzu kommen rund zwölf Ki-
Die Absauganlage FZ2 Variomatic für vier Arbeitsplätze wurde
speziell für den Einsatz in kleineren Dentallabors entwickelt
und bietet auch diesen Betrieben eine besonders zuverlässige
und saubere Absauglösung. Wie bei jedem zentral abgesaugten Arbeitsplatz öffnet die jeweilige Saugstelle bei der Betätigung eines Handstückes oder Funktionsgerätes automatisch
und schließt nach einer Nachlaufzeit zum Absaugen des
Reststaubes. Es ist ein Grundsatz der Zubler- Absaugtechnik,
Luftmengen nicht nur zu verteilen, sondern jede Abnahme-
Bild: Zubler
Hier sorgen Einschraubanschlüsse mit Lösering für eine dauerhaft dichte Verbindung .
www.med-eng.de
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MEDengineering 5-6/2015
»
Bild: Zubler
MED Geräte Verbindungstechnik
Bei den Druckluftanschlüssen der 4-Platz-Absauganlage verbaut Zubler Einschraubanschlüsse mit Lösehülse aus der Eisele-BASICLINE.
stelle individuell zu steuern. Sobald eine Saugmaschine mehr
als nur einen Arbeitsplatz bedienen soll, setzt Zubler für jede
Saugstelle ein pneumatisch betätigtes Ventil ein. Für den sicheren Anschluss der Druckluftleitung aus PolyamidSchlauch sorgt hier ein schwenkbarer Winkel-Einschraubanschluss aus der BASICLINE. Zubler installiert pro Jahr etwa
3.000 Saugstellenöffner und das seit gut 15 Jahren. Pro Arbeitsplatz werden mindestens vier Eisele-Bauteile gebraucht,
sodass allein hier bisher 180.000 Verbindungen für Druckluftschläuche geschaffen wurden, ohne dass es zu Beanstandungen kam.
Dichtungen die richtige Wahl für sehr viele Anwendungsbereiche. Zubler legt besonderen Wert auf die Ausführung in Metall, da Steckanschlüsse mit Lösering, die aus Kunststoff gefertigt werden, nach Erfahrung der Zubler-Entwicklungsabteilung nicht die erforderliche langfristige Zuverlässigkeit und
Robustheit garantieren können. Außerdem ist der Handhabungskomfort bei Metallanschlüssen deutlich besser. Eisele
hat als einziger Anbieter von Anschlusskomponenten eine
Version mit Lösehülse im Sortiment.
»Wir haben keine Ausfälle bei
Eisele-Komponenten. Die Qualität der Teile ist hervorragend.«
Bild: Eisele
Die Bauart mit Lösehülse erlaubt eine wiederholte sichere
und komfortable Montage und Demontage auch bei verschmutzten Verbindungen oder bei schlechter Sicht und Zugänglichkeit, zum Beispiel hinter den Labormöbeln. Die Lösehülse schützt die im Gehäuse liegende Spannzange vor Verunreinigung. In der BASICLINE bieten die Steckanschlüsse aus
vernickeltem Messing mit Lösehülse und einer oder zwei
Selbst bei kleinen Teilen wie dieser Verschlussschraube muss auf
hohe Präzision und Dichtigkeit geachtet werden.
MEDengineering 5-6/2015
Dietmar Froboeß, Entwicklungsleiter
Zubler Gerätebau GmbH
Auch in den Keramikofen-Serien VarioPress und Vario sind die
Teile aus dem Programm 14 der Eisele-BASICLINE verbaut.
Hier kommen Einschraubanschlüsse mit Lösering zum Einsatz, da die Verbindungen im Inneren des Ofens im Gegensatz
zu den Anschlüssen in Laborinstallationen nur bei Reparaturen nach Öffnung des Gehäuses gelöst werden müssen. Ob es
nur um die Evakuierung der Ofenkammer zum Brennen von
Keramikschichten oder die Betätigung eines Pneumatik-Zylinders für einen Pressstempel geht, immer sind Ventile mit
geeigneter Verbindungstechnik notwendig, die auch im Umfeld einer Brennkammer, die auf bis zu 1.200 Grad Celsius
aufgeheizt wird, zuverlässig funktionieren müssen. Das Ergebnis sind Zahnprothesen in hervorragender Qualität, zu denen Eisele fast unbemerkt einen entscheidenden Beitrag geleistet hat.
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Neuheiten
GEPRÜFTE
NETZTEIL- UND MAINBOARD-BUNDLES
Vorteil: Weniger Entwicklungskosten
Der Stromversorgungsspezialist Bicker Elektronik aus Donauwörth erweitert sein Power+BoardProgramm um zwei namhafte Mainboard-Hersteller. Neben Fujitsu's Industrie-Mainboards aus
deutscher Fertigung stehen nun auch Bundles mit Embedded-Mainboards von ASRock und Perfectron zur Verfügung. Die drei Mainboard-Hersteller zeichnen sich durch Qualität, Langzeitverfügbarkeit und einem erweiterten Temperatur-Bereich aus. Das skalierbare Portfolio umfasst
insgesamt vier Formfaktoren: 3.5-Zoll-ECX, mITX, µATX und ATX. Darüber hinaus erweitert Bicker
Elektronik sein Lieferprogramm um zahlreiche Zubehör-Produkte von Markenherstellern. Hierzu
zählen Embedded-Prozessoren, Industrie-RAM und Massenspeicher sowie Embedded-Module,
Mini PCIe-Erweiterungskarten, Kühlkörper und Lüfter. Die Besonderheit des Power+Board-Programms ist ein spezieller Service für Systementwickler. Im Rahmen umfangreicher Tests im
hauseigenen Labor werden die hochwertigen Industrie- und Medizin-Netzteile in Verbindung mit
ausgewählten Mainboards auf Herz und Nieren geprüft und so sichergestellt, dass diese Kombinationen perfekt zusammen passen. Normalerweise müssen Entwickler von Embedded- und IPC-Systemen sehr viel Zeit in die Auswahl einer zuverlässigen
Netzteil-Mainboard-Kombination und die anschließenden Testläufe investieren. Mit den bereits getesteten Power+Board-Bundles erhalten sie eine sichere
Lösung, mit der sie Zeit und Kosten einsparen. Systementwickler finden schnell und bequem die passende Kombination für ihre spezifische Anwendung.
Nicht zuletzt verkürzt sich die Time-To-Market des Gesamtsystems. Mit den Power+Board-Bundles erhalten Geschäftspartner eine zuverlässige und langzeitverfügbare Lösung aus einer Hand. Auf der Website www.bicker.de ist beim jeweiligen Mainboard eine Testmatrix mit aktuellen Netzteil-Empfehlungen
hinterlegt. Ausführliche Testreports können für jede getestete Power+Board-Kombination angefordert werden. Unter anderem wird bei den Laborprüfungen
auf Basis des „Power Supply Design Guide“ das Einschaltverhalten und Start-Up-Timing aller Ausgangsspannungen, die Einschaltstrom-Kennlinie, die
Performance im Idle-Mode und unter Burn-In-Bedingungen ausführlich analysiert und messtechnisch dokumentiert. Zusätzlich wird das Systemverhalten
bei statischer und dynamischer Nenn- oder Maximallast geprüft. Insbesondere stark schwankende Lasten, verursacht durch das Mainboard selbst oder
andere Systemkomponenten, haben einen sehr starken Einfluss auf die Stabilität der Ausgangsspannungen eines Netzteiles.
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LASER World of PHOTONICS 2015 Messevorschau
Optische Techniken sind ein Schlüssel zu mehr Effizienz und
Flexibilität im medizinischen Geräteumfeld. Alle zwei Jahre
treffen sich die wichtigsten Branchenvertreter, um Erfahrungen
auszutauschen und Kontakte zu knüpfen.
Biophotonik präsentiert
sein Leistungsportfolio
V
Optische Techniken und Biophotonik zählen zu den großen
Innovationstreibern der Medizintechnik.
Das Ausstellungsspektrum der LASER World of PHOTONICS
deckt alle Anwendungsfacetten der Photonik ab – bereits etablierte Einsatzbereiche ebenso wie die Newcomer und Zukunftsmärkte der Branche. Ein Fokusbereich ist die Biophotonik & Medizintechnik in der Halle B3. Rund 300 Unternehmen aus Medizin und Wissenschaft zeigen Produkthighlights
von der Spektroskopie und Mikroskopie bis hin zu Therapieund Manipulationsverfahren. Schwerpunktthemen sind Laser
und Optoelektronik, optische Komponenten aus den Bereichen Sensorik, Mess- und Prüftechnik. Mit immer neuen Verfahren von 2-Photonenmikroskopie und Laserrastertomographie über die Verbindung von optischer Mikroskopie mit Raman-Spektroskopie oder von Fluoreszenzmikroskopen mit
zeitlich und räumlich extrem hoch auflösenden Kameras erobern Entwickler Welten, die sich dem menschlichen Auge
bislang entzogen. Schlüssel dazu sind jeweils leistungsfähige
Strahlquellen von extrem kurzwelligem Ultraviolett bis tief in
den Infrarotbereich. Laserentwickler arbeiten Hand in Hand
mit Entwicklern von Optiken, Halbleitern, Positionier-Systemen sowie mit Medizintechnikunternehmen und Forschungsinstituten.
Ebenfalls neue Perspektiven für Medical-Applikationen
bietet der immer stärkere Einsatz des Ultrakurzpulslasers,
der durch seine kalte Bearbeitung und als verschleißfreies
Werkzeug eine Vielzahl an Anwendungen ermöglicht und
für immer sensiblere Materialien geeignet ist. In der Medizintechnik finden sich wichtige Einsatzpotenziale für den
Ultrakurzpulslaser, mit dem sich zerstörungsfreie Diagnoseverfahren realisieren lassen. Ein erfolgreiches Anwendungsfeld sind etwa Gewebeuntersuchungen ohne Entnahmen im Rahmen von Krebsdiagnostik. Zum Einsatz kommen hier Ultrakurzpulslaser: Die Eigenschaften des
kurzwelligen Laserlichts eignen sich für die exakte Bildgebung von Organismen in Zellgröße. Verglichen mit konventioneller Diagnostik, bei der Gewebe entnommen wird, ist
dieses Verfahren schneller und der Patient muss sich keinem Eingriff unterziehen.
Bild: Messe München
om 22. bis 25. Juni 2015 trifft sich die internationale
Laser- und Photonik-Industrie zur größten Leistungsschau der Branche in München. Parallel dazu gibt sich
auf dem World of Photonics Congress 2015 die internationale
Wissenschafts-Elite ein Stell-dich-ein. Die LASER World of
PHOTONICS 2015 ist nicht nur ein wichtiger Informationsund Marktplatz, die Messe spiegelt auch den Nachfragetrend
nach optischen Techniken wider: „Die Photonik-Industrie ist
eine Zukunftsbranche und treibt die Entwicklung in vielen
Branchen voran. Den Bedarf an der Technologie spüren wir am
Ausstellerwachstum und daran, dass die Hallen immer voller
wurden. 2015 werden wir die LASER World of PHOTONICS
von vier auf fünf Hallen vergrößern“, sagt Dr. Reinhard Pfeiffer, stellvertretender Vorsitzender der Geschäftsführung der
Messe München im Vorfeld.
Die Adresse für
Laserbearbeitung
Die Biophotonik-Branche ist fest davon überzeugt, dass der Laser zu den großen Innovationstreibern der Medizintechnik zählt. Ein Beispiel ist die Behandlung von Patienten mit Katarakt (Grauem Star), in der Femtosekundenlaser eine Schlüsselrolle spielen. Sie setzen präzise Schnitte von
nur 1,5 mm Länge und zerkleinern die trübe Linse im Auge, ehe diese durch die minimale Öffnung
abgesaugt und durch eine künstliche Linse ersetzt wird. Nur 20 Minuten dauert so ein ambulanter
Linsentausch. Zu Zeiten des Skalpells waren mehrtägige Klinikaufenthalte üblich. Ähnliches gilt
für minimal invasive Eingriffe mit Hilfe von Faserlasern. Durch Mikroschnitte eingeführte Lasersonden beseitigen heute Krampfadern, Magengeschwüre und Fettpolster. Wo immer es geht, setzen Chirurgen, Zahn- und Hautärzte, Urologen und Gynäkologen auf die schonende Behandlung
mit Licht, die für die Patienten angenehm ist, keine Narben hinterlässt und selten zu Blutungen
und Infektionen führt. Miniaturisierung, eine wachsende Auswahl an Fasermaterialien und optischen Sondenspitzen sorgen für die jeweils benötigte Ausbreitung und Intensität des Lichts. Die
Anwendungen reichen bis zum gezielten Laserangriff auf Tumore, die zuvor mit lichtaktivierbaren
Substanzen angereichert werden.
Als besonderenTrend heben die Veranstalter das Additive Manufacturing oder 3D-Druck, Ultrakurzpulslaser und 3D-Röntgenmikroskopie hervor. Im Bereich 3D Druck hat sich selektives Laserschmelzen zu einem ernsthaften Herstellungsverfahren entwickelt, mit dem sich nahezu beliebig
komplexe Geometrien realisieren lassen. Wo bisher gegossen oder gefräst wurde, kann heute ein
Laser das Produkt Schicht für Schicht aus feinstem Metallpulver aufbauen.
Eine weitere zukunftsträchtige Anwendung bei der Bildgebung von lebendigem Gewebe stellt die
3D-Röntgenmikroskopie dar. Diese ermöglicht dreidimensionale Abbildungen untersuchter Organismen im Nanometer-Bereich. Sie könnte in den nächsten Jahren das verbreitete Computer-Tomografie-Verfahren (CT) ablösen. Auch im Hinblick auf Kontrast und Auflösung ist die 3D-Röntgenmikroskopie leistungsfähiger als CT.
Der World of Photonics Congress, der parallel zur LASER World of PHOTONICS stattfindet und zu
den drei größten wissenschaftlichen Photonics Kongressen auf der ganzen Welt zählt, steht unter
dem Motto „International Year of Light and Light-based Technologies.“ In diesem Jahr werden zahlreiche Nobelpreisträger als Sprecher auf dem Kongress erwartet: So werden unter anderem Prof.
Theodor Hänsch und Prof. Serge Haroche Plenary-Vorträge halten. Prof. Hänsch, Direktor am MaxPlanck-Institut für Quantenoptik in Garching bei München, gilt als ein Pionier der Laserspektroskopie und wurde 2005 mit dem Nobelpreis für Physik ausgezeichnet. Prof. Serge Haroche, Professor
für Quantenphysik am Collège de France, erhielt 2012 den Nobelpreis für Physik für die Forschung
der Wechselwirkung zwischen Licht und Materie. Eröffnen wird den World of Photonics Congress
Prof. Federico Capasso. Der italienisch-amerikanische Physiker, der an der Harvard University lehrt,
ist Träger einer ganzen Reihe von Auszeichnungen und hat beispielsweise maßgeblich den Quantenkaskadenlasers mitentwickelt. Thematisch adressiert der World of Photonics Congress mit seinen sechs Konferenzen alle Disziplinen der Photonik-Wissenschaften – von der Grundlagenforschung bis hin zu anwendungsnahen Bereichen wie Optische Messtechnik, Laser in der Fertigung,
Biophotonics und Biomedical Optics sowie Fertigungsverfahren von optischen Komponenten.
In den Messeforen bauen die Praxisvorträge mit dem Schwerpunktthema Biophotonik & Medizintechnik eine Brücke zwischen Wissenschaft und praktischer Anwendung. Firmen- und Institutsreferenten befassen sich mit Laseranwendungen und optischer Diagnostik in der Augenheilkunde, in der Analytik und Bildgebung sowie mit Neuentwicklungen in der diagnostischen Endoskopie sowie Advanced Microscopy Techniques. Zu den biophotonischen Innovationen für Medizin
und Lebenswissenschaften kommen Präsentationen zu Ergebnissen aus Verbundforschungsprojekten der Biophotonik-Förderung des Bundesministeriums für Bildung und Forschung mit den
Themenschwerpunkten: Hochauflösende Mikroskopie, optische in-vivo Bildgebung und Point-ofCare (POC) Diagnostik. (abeu)
www.world-of-photonics.com
www.med-eng.de
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Laserschweißen
Laserauftragsschweißen
Laserschneiden
Laserbohren
Laserbeschriften
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Laser als Innovationstreiber
LASER World of PHOTONICS 2015 Messevorschau
AKKURATES UND LANGZEITSTABILES SCAN-SYSTEM
Maßgeschneidert für 3D-Druck und Laserschneiden
Die Scanlab AG, OEM-Lieferant für Systeme zum Positionieren und Führen von
Laserstrahlen, zeigt auf der Laser World of Photonics in München einen neu
entwickelten Scan-Kopf. Der leistungsstarke intelliSCAN III 20 zeichnet sich
durch eine beeindruckende Langzeitstabilität – sprich besonders geringe Driftwerte – aus. Damit ist der Scan-Kopf mit einer 20 mm Apertur ideal für Applikationen mit großen Bildfeldern wie 3D-Druck und Laserschneiden geeignet.
Das neue System mit einer 20 mm Apertur bietet alle Vorteile der intelliSCANProduktfamilie, darunter eine Vielzahl von Bedienungsoptionen, effiziente Algorithmen der digitalen Regelelektronik sowie anwendungs- und kundenspezifische Tunings. Die Scan-Kopf-Elektronik verfügt über ein breites Spektrum von
Diagnose- und Kommunikationsfunktionen. Dank der eingesetzten hochdynamischen dynAXIS 3 Galvanometer-Scanner verfügen die intelliSCAN III 20 ScanKöpfe über deutlich reduzierte Langzeit- und Temperaturdrift-Werte gegenüber
herkömmlichen Systemen. Eine beispielhafte Anwendung ist somit die Fertigung hochpräziser Formteile im 3D-Druck. Dabei müssen kleinste Strukturen
immer wieder vom Laser präzise gescannt werden und das mitunter über Stunden hinweg. Aber auch beim Laserschneiden mit großen Bildfeldern und hohen Leistungsdichten sowie für industrielle Anwendungen im Mehrschicht-Betrieb mit einer 24/7 Auslastung ist eine geringe Drift des Scan-Systems von herausragender Bedeutung. Das Unternehmen ist mit über 20.000 produzierten
Systemen jährlich einer der weltweit führenden und unabhängigen OEM-Hersteller von Scan-Lösungen zum Ablenken und Positionieren von Laserstrahlen
in drei Dimensionen. Die besonders schnellen und präzisen Hochleistungs-Galvanometer-Scanner, Scan-Köpfe und Scan-Systeme werden zur industriellen
Materialbearbeitung sowie in der Bio- und Medizintechnik eingesetzt.
www.scanlab.de − Halle A2/322
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PIEZO MIKROMETERSCHRAUBEN POSITIONIERER
Auf den Nanometer genau. Für die Feineinstellung optischer Komponenten
oder die Mikromaipulation nanoskaliger Strukturen eignet sich der Mikrometerschrauben-Positionierer MICI. Solche Nanopositionierer basiern auf einem piezo-elektrischen Antrieb mit Festkörpergelenken. Der MICI 80 von Piezosystem
Jena besteht aus einem Piezoaktor, der mit einer Mikrometerschraube kombiniert werden kann. Somit kann die Positioniergenauigkeit von Linearsystemen,
welche mittels Mikrometerschraube oder Schrittmotor angetrieben werden, auf
einfache und kostengünstige Weise deutlich verbessert werden. Um die Vorteile
der langen Wege von Mikrometerschrauben mit der Nanometer-Genauigkeit eines Piezoantriebes zu kombinieren, entwickelte Piezosystem Jena ein hybrides
Element. Diese Elemente wurden ursprünglich für die Qualitätskontrolle in der
optischen Industrie entwickelt. Als erstes fixiert der Nutzer grob die Position des
Aktors mit der Messschraube und stellt danach die Feinpositionierung mit dem
Piezotisch ein. Dadurch verbessern sich signifikant die Genauigkeit und Reproduzierbarkeit des Lineartisches. Es können lange Wege von mehreren Zentimetern, abhängig von der eingesetzten Mikrometermessschraube und Sub-NmAuflösung erreicht werden. Gleichzeitig ist die MICI auf Grund ihrer robusten Konstruktion in der Lage, hohe Massen bis 20 kg (mit der MICI 80) zu bewegen.
Die Piezo Stages sind perfekt geeignet, um hochpräzise Linearpositionierer auszurichten. Durch die intelligente Festkörpergelenk-Technologie kann die MICI
frei von mechanischem Spiel positionieren. Weiterhin kann sie mit hohen Frequenzen betrieben werden. Die MICI eignet sich für eine Vielzahl von Anwendungen wie Verbesserung der Auflösung von Linearantriebe, Qualitätskontrolle oder Mikromontage. Zur Verfügung stehen vier Modelle, die kompatibel sind
mit den Mikrometerantrieben von Mitutoyo, Newport oder Qioptic.
www.piezosystem.de − Halle B2/420
MEDengineering 5-6/2015
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www.med-eng.de
Neuheiten
Cochlear, weltweit agierender Experte für Hörimplantate, präsentiert aktuell das erste Wireless-Zubehör für Cochlea-Implantat-Systeme. Trägern eines Cochlear Nucleus 6 Soundprozessors eröffnen die neuartigen Funktionen kabellose Signalanbindung sowie noch besseres Hören in vielen alltäglichen Situationen. Entwickelt wurde das Cochlear Wireless-Zubehör für CI-Systeme in einer technologischen Partnerschaft zwischen Cochlear und GN ReSound, gleichfalls
führender Anbieter audiologischer Technologien. Beispielsweise kann das neue Cochlear Wireless
Minimikrofon dabei helfen, Sprache auch aus der Entfernung zu verstehen und sie noch klarer von
KABELLOSE KOMMUNIKATIONSTECHNOLOGIE FÜR BESSERES HÖREN
Hintergrundgeräuschen zu unterscheiden. Der neue Cochlear Wireless Telefonclip ermöglicht, komfortabler sowie in besserer Sprachqualität zu telefonieren. Mit Hilfe des Cochlear Wireless Audio
Transmitters kann das Fernsehprogramm mit optimierter Lautstärke verfolgt werden. Die kabellose
Kommunikationstechnologie, die auf der robusten und zuverlässigen 2,4 GHz Plattform basiert,
steht ab sofort für alle Träger eines Nucleus 6 Systems zur Verfügung.
Kompakte 100W & 135W
AC/DC Netzteile
Platzsparende 3“ x 2“ (100W) oder
4“ x 2“ (135W bzw 150W mit Lüfter)
250VAC / 2 MOPP (8mm / 8mm)
<100µA Ableitstrom (B, BF konform)
Universelle Eingangsspannung
(85-264VAC / 120-370VDC)
-25°C bis +85°C, bis 5000m Höhe
Aktive PFC >0.95
ErP-konform (Standby < 0.3W)
UL/IEC/EN 60601 3rd Ed und CE
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JAH E
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Komfortables mobiles Telefonieren mit Freisprechfunktion ermöglicht der Cochlear Wireless Telefonclip. Von jedem Bluetooth Mobiltelefon überträgt der Telefonclip Sprache oder auch Musik in StereoQualität zum Soundprozessor. Ebenso können die Ansagen eines Bluetooth-fähigen Navigationssystems empfangen oder die Sprachsteuerungsfunktion des Smartphones genutzt werden. Das Mobiltelefon muss dafür oft nicht einmal aus der Tasche genommen werden. Mit dem Cochlear Wireless
Audio Transmitter kann man sich frei im Raum bewegen und auch an Gesprächen teilnehmen, während der Fernseher weiter läuft. Das Zubehör kann mit beliebig vielen Soundprozessoren synchronisiert werden; es eignet sich also auch für gemeinsame Filmabende mit anderen CI-Trägern. Sollte
der Nutzer den Übertragungsbereich des Audio Transmitters verlassen, baut sich die Übertragung
automatisch wieder auf, wenn man innerhalb von fünf Minuten in den Bereich zurückkehrt.
Lüfterlose Netzteile
für Medizintechnik
mit 2 MOPP
un
Ein Cochlea-Implantat-System (CI-System) besteht im Wesentlichen aus einem
Implantat mit der einzubringenden Elektrode. Mit Hilfe von Wireless-Zubehör kann ein
besserer audiologische
Effekt erzielt werden.
Das kleine, leichte
Cochlear Wireless Minimikrofon beispielsweise überträgt Sprache über eine Entfernung von bis zu sieben
Metern ohne Verzögerungen und klarem Klang direkt zum Soundprozessor. Ebenso kann man das Mikrofon als SoundStreamer verwenden, etwa für das Musikhören. Über die plug-and-play Line-in-Funktion lässt sich
das Zubehör beispielsweise mit PM3-Player und Computer koppeln oder für Gespräche über Skype
nutzen. Auch hier wird der Sound bis zu sieben Meter weit übertragen – ein Bereich, in dem sich die
Verbindung auch nach kurzzeitigem Verlassen automatisch wieder herstellt. Synchronisiert werden
kann das Mikrofon gleichzeitig mit mehreren Soundprozessoren. Es ist damit auch eine attraktive
Lösung für Gruppen von CI-Trägern.
ährleist
www.cochlear.com
www.med-eng.de
19
WE POWER YOUR PRODUCTS
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MED Geräte Stromversorgung
Tragbare Medizingeräte sind eine treibende Kraft für Neuentwicklungen im Hinblick auf eine verbesserte Patientenversorgung.
Eine wichtige Voraussetzung ist die zuverlässige Stromversorgung.
Nagelprobe für den Akku
L
ithiumionen-Akkus mit passenden Ladegeräten stehen
seit zwei Jahren im Fokus des britischen Batteriespezialisten Accutronics. Die OEM-Company hatte vor zwei
Jahren die Idee zur Entwicklung der CMX-Akkuserie, die speziell für den Markt der medizinischen Geräte entwickelt wurde. Rob Phillips, Managing Director von Accutronics, beschreibt, wie die CMX-Serie entstanden ist und wie sie die Anforderungen der sich rasant ausbreitenden tragbaren Geräte
erfüllt: „Wir stellten bereits im Forschungsstadium fest, dass
dies eine hervorragende Gelegenheit zur Entwicklung einer
Serie von wiederaufladbaren Akkus und Ladegeräten war, die
tragbare und transportable medizinische Geräte sicher und
zuverlässig mit Strom versorgen können.“
Die Messlatte für die Batterieexperten hing hoch, denn neue
Entwicklungen in der Medizin haben zu beeindruckenden Ergebnissen geführt, von Innovationen beim 3D-Biodruck bis hin
zu bahnbrechenden Fortschritten in der Transplantationschirurgie. Eine treibende Kraft ist nach wie vor die Verbesserung der
Patientenversorgung. Davon zeugt auch das schnelle Wachstum
am Markt der tragbaren und transportablen medizinischen Geräte. Die neuen Geräte sind kompakt, leicht und vor allem nicht
mehr ausschließlich auf Netzstromversorgung angewiesen.
„Wir nutzten unsere Kenntnis der Marktbedürfnisse, um eine
Produktlinie zu entwickeln, die die wachsende Nachfrage
nach hoher Energiedichte und Entladung mit hoher elektri-
scher Leistung erKONTAKT
füllt, ohne bei leAccutronics Ltd
benswichtigen AnGB-Staffordshire
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und Zuverlässigkeit
Kompromisse einzugehen“, betont
Phillips. Einer der Hauptfaktoren dabei waren die potenziellen sozialen Vorteile. Mobile Technologie wird sowohl in Krankenhäusern als auch vor Ort eingesetzt. Beim Patiententransport werden transportable Geräte zur Überwachung und Behandlung von Patienten eingesetzt, die an lebenserhaltende
Geräte angeschlossen sind.
Die CMX-Serie kann als primärer oder sekundärer Akku verwendet werden, was größere Sicherheit für Patienten bietet
und die Stromversorgung während des Transports gewährleistet. Gleichzeitig schützt es vor Stromausfällen. Krankenhäuser können mithilfe des intelligenten Ladegeräts der CMX-Akkus routinemäßige Power-Management-Kontrollen durchführen, ohne das medizinische Gerät außer Betrieb nehmen zu
müssen. Neben dem Einsatz im klinischen Umfeld werden
tragbare persönliche und der Intimsphäre zuzuordnende Geräte häufig zur Behandlung von Patienten zu Hause eingesetzt, um die Lebensqualität der Patienten zu verbessern und
Kosten im Gesundheitswesen zu reduzieren.
Die neuen Akkus sind speziell für strenge Bestimmungen entwickelt und entsprechen den internationalen Sicherheitsstandards.
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www.med-eng.de
Mit Hilfe eines intelligenten
Ladegeräts lassen sich CMXAkkus einer routinemäßigen
Power-Management-Kontrolle unterziehen ohne das
medizinische Gerät außer
Betrieb nehmen zu müssen.
Ein weiterer Faktor sind die wirtschaftlichen Vorteile des Konzepts. Durch unsere Erfahrung und enge Zusammenarbeit mit
Erstausrüstern im Medizinbereich wissen wir, unter welchem
Druck viele OEMs aufgrund der zunehmenden globalen Nachfrage nach tragbarer Hi-Tech-Ausrüstung wie Beatmungsund Anästhesie-Geräten stehen.
In Europa gibt es rund 600 Medizingeräte-OEMs, die einfach
nicht über die Ressourcen verfügen, um maßgeschneiderte
Akkusysteme für die Geräte kleinerer Hersteller zu entwickeln. Für diese Unternehmen bietet die CMX-Serie erhebliche wirtschaftliche Vorteile, da die Plattformtechnologie anpassbar ist. Das bedeutet weitaus niedrigere Kosten für die
Entwicklung und Zertifizierung von Akkusystemen sowie einen kürzeren Entwicklungszyklus. Bei Verwendung unserer
Akkutechnologie können OEMs ihre Aufmerksamkeit und ihr
Budget ganz auf ihre Kernkompetenzen, das heisst den Entwurf und die Entwicklung medizinischer Geräte, konzentrieren.
Transport ohne Risiko
Die neuen Akkus wurden speziell für strikte Bestimmungen
entwickelt und erfüllen die relevanten Transportvorschriften,
die das Risiko beim Transport von Produkten mit hoher Energiedichte reduzieren sollen. Sie entsprechen auch den internationalen Sicherheitsstandards, die für in medizinischen
Geräten eingesetzte Akkus gelten.
Die CMX-Serie, die Teil der Markenproduktserie Entellion ist,
ist in drei Versionen erhältlich, mit 8,12 oder 16 Zellen der
Größe 18650 und Dauerentladeraten von bis zu 300 W. Es
werden zwei Spannungsplattformen verwendet: 28,8 V für
den Betrieb zwischen 20,0 V und 33,6 V sowie 14,4 V für den
Betrieb zwischen 10,0 V und 16,8 V.
ne Entladung mit hoher elektrischer Leistung benötigt wird,
bieten CMX420M, CMX430M und CMX810M eine Balance
zwischen Größe und Leistungsfähigkeit. Je nach Anwendungsbedarf gibt es zwei Ladegeräte für die CMX-Serie. Einem internen Ein-Kanal-Ladegerät und einem externen ZweiStationen-Desktop-Ladegerät, das auch für die Akku-Kalibrierung genutzt werden kann.
Intelligente Funktionen
Die intelligenten, innovativen, tragbaren Akkuprodukte sind
speziell auf die neuen Anforderungen funktionsreicher Geräte
auf professionellen Märkten ausgerichtet. Zu den intelligenten Funktionen der CMX-Serie gehören aktive und passive
Schutzschaltungen, die Übertemperaturen, Über- und Unterspannung, Überlasten und Kurzschlüsse verhindern.
Aufgrund des intelligenten Power-Managements fordert der
Akku nur bei Bedarf eine Ladung an und schaltet sich ab,
wenn er nicht benötigt wird. Über einen Füllstandsmesser
mit Impedanzverfolgung, der auch die Akkukapazität mittels
eines Balkendiagramms auf einer Flüssigkristallanzeige angibt, ist eine auf ein Prozent genaue Laufzeit-Vorhersage
möglich.
Der medizinische Fortschritt und die Veränderungen im Gesundheitswesen erhöhen den Bedarf an wirklich innovativen
Produkten, insbesondere in einer Zeit, in der OEMs unter
Druck stehen, Kosten zu senken und den Mehrwert jedes von
ihnen verkauften Produkts zu erhöhen. Der Markt für medizinische Geräte bringt verständlicherweise große Herausforderungen mit sich. Die Einführung der CMX-Serie ermöglicht jedoch die Schaffung bahnbrechender Geräte, auf die Ärzte
sich verlassen können.
CMX420E und CMX810E sind perfekt für Geräte, die bei
kleinstem Volumen eine möglichst hohe Energiemenge benötigen und bei denen der Entladestrom gering ist. CMX440P
und CMX820P sind für Geräte konzipiert, die sehr viel Strom
verbrauchen. Wenn Energiedichte wichtig ist, jedoch auch ei-
www.med-eng.de
Rob Phillips
ist Managing Director von Accutronics Ltd.
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MED Geräte Mikroventile
Proportionalventile sorgen für einen kontinuierlichen Durchfluss
von Gas oder flüssigen Medien. Neuentwicklungen auf Basis von
Simulationen ermöglichen eine bessere Dosierung.
Mikro-Proportionalventile
zur feinen Dosierung
V
entile sind die wichtigsten Elemente, wenn es um die
Volumenstromregelung von Medien oder die Dosierung
von Luftströmen geht. Grundsätzlich ist das Funktionsprinzip eines Ventils einfach. Die um den Anker gewickelte
Spule wird bestromt und ein Magnetfeld wird generiert. Die
resultierende Magnetkraft zieht den Anker, der vorher durch
eine Feder auf den Ventilsitz gedrückt war, an und öffnet das
Ventil. Das Medium fließt durch das Ventil von Eingang P zum
Ausgang A. Wenn man die Stromzufuhr unterbricht, fällt das
auch über ein PWM (Pulse Width Modulation) Signal steuern.
Bei dieser Betriebsart wird ein quasi proportionaler Durchfluss erreicht.
Die Ansteuerung über PWM erreicht aber in anspruchsvollen
Anwendungen ihre Grenzen. Beispielsweise ist in Beatmungsgeräten oder Anästhesiegeräten eine feinere und optimalere Dosierung erforderlich. Zusätzlich dürfen keine Geräusche durch das Schalten entstehen. Deswegen hat Staiger
in Zusammenarbeit mit kooperierenden Herstellern von Inkubatoren, Beatmungs- und Anästhesiegeräten ein neues Mikro
Spider Proportionalventile entwickelt.
Das Ergebnis kann sich sehen lassen: Die Linearität von Strom
und Magnetkraft ermöglicht eine feine Steuerung des Ankerhubs. Je höher der Strom wird, desto mehr wird der Anker angehoben und desto größer wird der Durchfluss. In der Regel,
liegt der nutzbare lineare Steuerungsbereich (Hub) zwischen
0 und einen Viertel der Nennweite. Damit kann man beispielweise Durchfluss zwischen 0 und 80 L/min mit einem 1mm
Nennweite abbilden. Je nach Anwendung, sollten auch weitere Parameter wie zum Beispiel das Medium, die Viskosität, die
Temperatur, den Druckbereich, berücksichtigt werden.
Mit Hilfe von Simulierungstools reduziert sich die Entwicklungsphase.
Magnetfeld in sich zusammen. Die Feder drückt den Anker
auf den Sitz zurück und dichtet das Ventil wieder ab. Viele
Entwicklungen mit dem Prinzip eines stromlos geschlossenen
Zwei-Wege-Ventils zielen auf die Miniaturisierung, Geschwindigkeit, Minimieren des Energieverbrauchs und die Erhöhung
der Lebensdauer.
Aktuelle Entwicklungen Produktversionen wie die Spider Ventile von Staiger bieten hinsichtlich Größe, Lebensdauer aber
auch Geschwindigkeit, Zuverlässigkeit und Wiederholgenauigkeit schon erhebliche Wettbewerbsvorteile für den Anwender. So lassen sich beispielsweise die Ventile wegen der sehr
kurzen Schaltzeiten und der hohen Wiederholgenauigkeit
MEDengineering 5-6/2015
Verbunden mit einem geschlossenen Regelkreis, können diese Ventile Druck oder Durchfluss steuern. So kann man zum
Beispiel einen Sauerstoffanteil oder die Luftfeuchtigkeit in einem Beatmungsgerät regeln. Beim Einbinden von mehreren
Ventilen in ein komplett integriertes System setzen die Entwicklungsingenieure Simulationstools ein. Darauf aufbauend
entsteht eine Dosierstrategie von mehreren Gas- oder Flüssigkeitsmischungen,
die sich in ihren
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technischen EigenStaiger GmbH & Co. KG
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Medien
verändern lässt. Der
22
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So sieht eine typische Q-I-Kennlinie mit Wasser aus.
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ARM Plattform mit
gehärtetem WIND RIVER Linux
Hardware
■ Freescale i.mx28
■ 256 MB RAM, 4 GB Flash
■ Geringe Verlustleistung
Die Grafik zeigt eine typische Q-I-Kennlinie mit Luft.
Vorteil liegt auf der Hand: Mit Hilfe der Simulation lassen sich die verschiedenen Möglichkeiten analysieren und die effektivste Lösung in enger Zusammenarbeit mit dem Anwender in einer maßgeschneiderten Produktvariante umsetzen.
Software
■ WIND RIVER Linux
ab 5.0 LTS
■ Linux Kernel ab 3.6.X
■ Intelligent Device
Platform ab 2.0
Durch verschiedene Modifikationsmöglichkeiten in der Entwicklungsphase entsteht ein
flexibler Lösungsvorschlag, der auch andere Anwendungsszenarien zulässt. Beispielsweise die Steuerung des Dämpfungsverhaltens einer hochwertigen Knieprothese. Das kommt
Patienten zugute, die je nach Gangart und Belastungssituation mehr oder weniger auf eine
Dämpfung für das prothetische Gelenk angewiesen sind. Auch in diesem Fall lassen sich
individualisierte Dosierungen der eingesetzten Ventiltechnik realisieren.
Security
■ ARM TrustZone
■ Secure Boot, Secure
Update
■ Secure Remote
Management
Ein weiterer Vorteil von Simulationstools betrifft die Entwicklungsphase. So verkürzen Simulationen den zeitlichen Aufwand gegenüber dem herkömmlichen Vorgehen. Der Anwender erhält schneller funktionsfähige Muster für erste Versuche. Die Ergebnisse der ersten Tests ergeben die Möglichkeit weitere Abstimmungen vorzunehmen, mit dem Ziel wirtschaftlich und technisch die optimale Lösung zu erreichen.
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Diese neue Ventiltechnologie ist heute vor allem in der Medizintechnik eingesetzt. Man
findet aber auch Anwendungsmöglichkeiten in der Automobilindustrie, im Energiebereich oder bei Durchflussregler. Um auch größere und kleinere Durchflüsse steuern zu
können, laufen derzeit Entwicklungen für entsprechend angepasste Ventilgrößen.
www.med-eng.de
23
MEDengineering 5-6/2015
MED Geräte Präzisionsantrieb
Antriebe beflügeln die
Bildgebung
e früher eine Krankheit entdeckt wird, umso wirkungsvoller und erfolgreicher ihre Behandlung. Moderne Diagnoseverfahren ermöglichen es gegebenenfalls, auf risikoreiche operative Eingriffe und die damit verbundene Belastung für die Patienten zu verzichten. CT-Scanner
(Computer-Tomographie) stehen bei der nicht-invasiven Diagnostik an vorderster Front und werden in praktisch allen medizinischen Disziplinen eingesetzt.
J
Im Laufe der Jahre haben technologische Entwicklungen
mehrere Gerätegenerationen hervorgebracht, die immer bessere Ergebnisse liefern und die Patienten einer immer geringeren Strahlungsdosis aussetzen. Aktuelle Bestrahlungszeiten liegen bei wenigen hundert Millisekunden. Genauso erreicht die Strahlungsintensität für eine Untersuchung heute
nur noch zwei Prozent der in den Anfängen der Röntgentechnologie benötigten Dosis.
Gleichzeitig hat sich die Abtast-Technologie rasant weiterentwickelt. So verwendet beispielsweise ein Spiral-CT mehrere
tausend Schnittbilder, die im Computer verarbeitet und zusammengesetzt werden, um dreidimensionale Darstellungen
der untersuchten Körperregionen zu erzeugen. Zu diesem
Zweck dreht sich die als Tunnel oder Gantry bezeichnete
Strahlungs-/Erfassungseinheit in hoher Geschwindigkeit um
Die Antriebstechnologie unterliegt einer kontinuierlichen
Weiterentwicklung. Es sind unter anderem Fortschritte im Bereich der Planetengetriebe, die
moderne Diagnosesysteme wie
CT-Scanner heute nicht nur
leistungsfähiger und präziser
arbeiten lassen, sondern auch
weniger belastend für die Patienten sind.
MEDengineering 5-6/2015
den Patienten, der in horizontaler Richtung ruckfrei hindurchbewegt wird. Dabei erreichen moderne CTs Umdrehungszeiten von unter 500 Millisekunden. Entsprechend hohe Anforderungen stellen diese Präzisionsgeräte an die eingebauten
Antriebskomponenten. Im Besonderen muss die Bewegung
des Patienten im Verhältnis zu den Abtastvorrichtungen sowohl absolut stoßfrei als auch präzise erfolgen – je schneller
die Rotation der Vorrichtungen, und damit der Abtastvorgang,
umso mehr Präzision ist erforderlich.
Heutzutage erfolgt
die Tunnelrotation
entweder
durch
große Schleifringläufer-Motoren oder
neuerdings und immer häufiger durch
induktive Linearmotoren mit einem
wandernden elektromagnetischen
Feld. Dieses Feld
Große Nachfrage nach hochpräzisen
bewegt die bis zu eiGetrieben.
ner Tonne schwere,
röhrenförmige Erfassungseinheit nach dem Prinzip der Magnetschwebebahn.
Die für die horizontale Bewegung des Patiententisches verantwortliche Antriebstechnologie muss gleich eine ganze Reihe von Anforderungen erfüllen. Tatsächlich entscheidet die
Auswahl der geeigneten Komponenten an dieser Stelle über
die Leistungsfähigkeit des gesamten Systems. Nur ein optimales Antriebssystem ist für diesen Typus der hochauflösenden CT-Technologie geeignet.
Zunächst müssen die Antriebssysteme sicherstellen, dass
sich der Patiententisch präzise und vollkommen ruckfrei bewegt. Außerdem muss eine besonders feine Justierung möglich sein. Schon die kleinste Ungleichmäßigkeit im Bereich
dieser Horizontalbewegung kann die Darstellungsqualität beeinträchtigen und die gesamte Aufnahme unbrauchbar machen. Das würde für den Patienten eine zusätzliche Aufnahme
und damit eine weitere Strahlendosis bedeuten.
Um so viele Störungen oder Fehler wie irgend möglich auszuschließen, muss das Antriebssystem höchst zuverlässig funktionieren. Nicht zu vergessen, dass viele Patienten CT-Unter-
24
www.med-eng.de
Bilder: Thomson Industries
suchungen angesichts der Enge in der Röhre als sehr unangenehm empfinden. Diese beengten Verhältnisse rufen nicht
selten klaustrophobische Panikattacken hervor. Eine Wiederholung der Prozedur aufgrund eines Fehlers wäre nicht nur in
Bezug auf die zusätzliche Strahlendosis problematisch, sondern würde in vielen Fällen eine unnötige psychische Belastung mit sich bringen. Nicht zuletzt aus diesen Gründen kommen für CT-Scanner ausschließlich Antriebssysteme mit
höchster funktionaler Zuverlässigkeit in Frage. Weiterhin sorgen die hohen Anforderungen an die Antriebssysteme in
puncto Laufruhe und geringer Geräuschentwicklung dafür,
dass den Patienten mehr Komfort gewährt werden kann. Jedes an dieser Stelle reduzierte Dezibel hilft dem Patienten dabei, sich zu entspannen. Damit sinkt die Gefahr ungewollter
Bewegungen des Patienten, die ebenfalls zur Unbrauchbarkeit der Aufnahmen führen können. Darüber hinaus erleichtern geräuscharme Antriebskomponenten die Kommunikation zwischen dem medizinischen Personal und den Patienten.
Kann der Patient Anweisungen, wie „jetzt die Luft anhalten“
nicht deutlich verstehen, besteht hier ebenfalls die Gefahr eines unbrauchbaren Scans.
Weitere Herausforderungen für Antriebssysteme sind grundlegende Erfordernisse wie eine verstellbare Geschwindigkeit
und hohe Tragzahlen. Die derzeit geltenden Sicherheitsvorschriften beziffern die maximale zulässige Last des Tisches
auf 280 kg. Dieser Wert soll in Kürze auf 340 kg angehoben
werden. Das heißt, das Antriebssystem muss in der Lage sein,
ein derart hohes Gewicht zuverlässig zu bewegen. Die immer
höheren Rotationsgeschwindigkeiten der röhrenförmigen Erfassungseinheit in neuesten Gerätegenerationen – ermöglicht
durch die Nutzung induktiver Linearmotoren – verlangen eine
entsprechend steigende Verstellgeschwindigkeit des Patiententisches. Die benötigten Vorschubgeschwindigkeiten reichen von 10 bis 100 mm/s.
Diese erhöhten Anforderungen an Verstellgeschwindigkeit
und Tragfähigkeit gilt es zudem, mit der Forderung nach mög-
lichst kompakten Motoren in Einklang zu bringen. Alle Bauteile in medizinischen Geräten müssen vollständig umschlossen
sein. Angesichts des begrenzten Platzangebots innerhalb des
Tunnels heißt das, der Motor darf ebenfalls nicht beliebig groß
ausfallen. Zu lösen ist das nur mithilfe schneller, relativ kompakter Servomotoren – die wiederum ein Getriebesystem erforderlich machen, das die Motordrehzahl untersetzt und so
das Ausgangsdrehmoment erhöht.
Für medizintechnische Anwendungen lässt sich diese Drehmoment-Steigerung in Verbindung mit hoher Laufruhe durch
die Verwendung von Planetengetrieben realisieren. Planetengetriebe bestehen aus einer ausgeklügelten Zahnradanordnung, bei der sich drei bis fünf Stirn- oder Planentenräder um
ein zentrales Antriebsritzel oder „Sonnenrad“ drehen. Der
wichtigste Vorteil eines Planetengetriebes besteht darin, dass
die an der Abtriebswelle wirkende Last gleichmäßig auf die
Planetenzahnräder aufgeteilt wird. Auf diese Weise verfügt eine Planetengetriebe-Anordnung über eine höhere Tragzahl als
ein Stirnradgetriebe derselben Baugröße. Diese Lastaufteilung verhilft Planetengetrieben darüber hinaus zu einer höheren Lebensdauer als andere Getriebeformen – und reduziert
nicht zuletzt sowohl den Wartungsaufwand als auch die Stillstandzeiten.
Die Konstruktionsweise von Planetengetrieben bietet das
höchstmögliche Ausgangsdrehmoment, und zwar bei hoher
Effizienz und Präzision. Damit lassen sich kleinere Servomotoren einsetzen, sodass sich die Gesamtgröße der Geräte auf
ein Minimum beschränkt. Damit nicht genug, weisen Planetengetriebe ein sehr geringes Flankenspiel auf, was Positionierfehler ausschließt und die Vibrations- sowie Geräuschentwicklung senkt.
Natürlich besteht eine Antriebssteuerung nicht nur aus einem
Getriebe. Der breit gefächerte Markt umfasst Geräte für den
Patiententransport wie Rollstühle, Operationstische, Badewannen-Lifter und Zahnarztstühle, aber auch komplexe Diag-
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Vertrauen ist gut.
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MED Geräte Antriebe
sanften und geräuscharmen Bewegungen. Bei der Schrägverzahnung sind die
Zähne in einem Winkel zur Mittellinie
der Antriebswelle ballig gefräst, sodass
eine erhöhte Überdeckung erreicht
wird. Daraus resultieren neben einer höheren Laufruhe 30−50 % mehr Drehmomentkapazität als beim Stirnradgetriebe – sodass die Lastaufteilung und
damit die Lastaufnahmefähigkeit weiter gesteigert wird. Das Modell UltraTRUE ist zum Beispiel derzeit das Getriebe mit der höchsten Laufruhe auf
dem Markt. Die hohen DrehmomentKapazitäten der Modelle UltraTRUE
und ValueTRUE bieten darüber hinaus
eine überlegene Zuverlässigkeit und höhere Sicherheitsfaktoren, die in vielen
medizinischen Einsatzbereichen unverzichtbar sind.
Zu den weiteren Baureihen gehören das
XTRUE,
das
die
EU-Richtlinie
2002/95/EC (RoHS) erfüllt, sowie das
korrosionsfeste und wasserdichte Modell
AquaTRUE
(Schutzart
IP66/IP67/
IP69K), das unempfindlich gegen Wasser und Desinfektionsmittel ist, ebenfalls
eine wichtige Voraussetzung einiger medizintechnischer Anwendungen.
Breite Produktpalette für individuelle Lösungen.
nosesystem wie Cardio-Scanner und die bereits beschriebenen Computer-Tomographen. Deshalb hat sich Thomson seit
vielen Jahren auf die Unterstützung von Herstellern medizinischer Geräte spezialisiert. Hierzu bietet das Unternehmen ein
umfangreiches Produktprogramm mit Lösungen wie Linearlager, Linearführungen, Kugelgewindetriebe und Leitspindeln,
Kupplungen und Bremsen – bis hin zu vollständigen, vorkonfektionierten Achsteuerungssystemen. Ebenfalls erhältlich
sind elektrische Kolben- und Präzisions-Linearaktuatoren
zum Einbau in einer Vielfalt an Größen und Bauformen. Mit
dem wachsenden globalen Wettbewerb wird auch der Bedarf
an technologisch hochentwickelten Antriebssystemen weiter
steigen.
Thomson entwickelt seit sechs Jahrzehnten hochpräzise Getriebe und bietet ein umfassendes Produktprogramm an
Micron TRUE Planetengetrieben für medizinische Geräte.
Sieben Planetengetriebe-Baureihen
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CT-Scannern benötigten ruckfreien,
MEDengineering 5-6/2015
Die Konstrukteure medizinischer Geräte haben aber nicht
nur eine große Auswahl an Komponenten, sondern profitieren darüber hinaus davon, dass die einzelnen Komponenten
perfekt aufeinander abgestimmt sind, sodass wertvolle Entwicklungszeit eingespart werden kann. Das innovative RediMount Montagesystem von Thomson garantiert zudem einen
fehlerfreien Anbau der Getriebe an jeden Motor und erlaubt
den problemlosen Austausch der Motoren. Online-Tools erleichtern die Auswahl des passenden Getriebes und sonstiger Komponenten für den jeweiligen Einsatzzweck. Darüber
hinaus verfügt Thomson über umfangreiche Erfahrung und
Expertise, wenn es darum geht, medizintechnische Lösungen zu konstruieren und zu testen, um Produkte in Zusammenarbeit mit Maschinenherstellern zu entwickeln. Das
Gratistool MicronMotioneering (www.micronmotioneering.com) ist ein präzises und anwenderfreundliches Hilfsmittel zur Getriebe-Dimensionierung. Es erlaubt die Auswahl aus einer großen Vielfalt an Konfigurationsmöglichkeiten mittels praxisnaher Anwendungsparameter und
erweiterter Bewegungsprofile, sodass Entwicklungszeit eingespart wird und ein perfektes Gleichgewicht zwischen Leistung und Investitionskosten realisierbar ist. Das Tool generiert 3D-Modelldateien, Listenpreise, Lieferzeiten sowie genaue Bestellangaben.
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Neuheiten
Kunststoffbauteile sind im Medtech-Umfeld anspruchsvolle Entwicklungsprodukte und sie müssen äußerst präzise montiert sein,
damit sie ihre Funktion optimal erfüllen. Das gilt für Diagnostik-Kartuschen
im Labor-Bereich ebenso wie für Push-Pull-Verschlüsse oder Trockenmittelstopfen, die für ein konstant trockenes Klima in Verpackungen sorgen.
Je komplexer das Bauteil, desto mehr Prozessschritte sind erforderlich.
Die Komponenten müssen zugeführt, montiert, bedruckt, gefügt, geklebt,
MONTAGEAUTOMAT FÜR
ANSPRUCHSVOLLE BAUTEILE
geschweißt oder gelasert werden. Bei den oft sehr hohen Qualitätsanforderungen und Stückzahlen sind Automaten gefragt, die diese Schritte integrieren und genau, zuverlässig, wirtschaftlich und flexibel ausführen. Ein Schwerpunkt bei Contexo sind Maschinen, die Kunststoffe verarbeiten. Für die Medizintechnik fertigt der Automatisierer Systeme, die komplexe Produkte schnell in
hohen Stückzahlen montieren. Die kompakten Anlagen mit sechs bis 54 Stationen bestehen aus standardisierten Modulen, die montieren, versiegeln,
stanzen und prüfen. Auf Wunsch integriert Contexo Zusatztechnologien wie Banderolieren, Beschriften, Dosieren und anderes. Selbst bei Produktänderungen
oder -erweiterungen bleibt die Anlage langfristig flexibel. Die Systeme sind für Reinräume der Klasse 10.000 ISO/7 ausgelegt und können auch als Sonderausführung in niedrigeren Reinraumklassen eingesetzt werden. Die Montageautomaten erfüllen die GMP-Bedingungen (Good Manufacturing Practice) und
FDA-Anforderungen, wie etwa die Erfüllung des 21 CFR 11 für computergesteuerte Anlagen. Zu den Qualitätsansprüchen im Medizinbereich gehört eine
erweiterte Dokumentation. Contexo stellt diese als komplettes Paket (DQ, IQ, OQ) mit Protokollerstellung, Testdurchführungen und Ergebnisdokumentation
auf Anfrage zur Verfügung. Montagesysteme für diagnostische Kartuschen sind hochkomplex und können sich aus bis zu 100 Einzelteilen zusammensetzen.
Spezielle Montageprozesse und ein besonderes Handling sind erforderlich, um sehr präzise und zuverlässig fertigen zu können. Die Fertigung findet am
Hauptsitz in Winterbach statt, Abnehmer sind Unternehmen in der ganzen Welt. Contexo-Mitarbeiter nehmen die Anlagen in Betrieb und schulen das Bedienund Servicepersonal vor Ort. Die meisten Anlagen sind maßgeschneiderte Unikate, die speziell auf die jeweiligen Aufgabenstellungen angepasst sind.
www. contexo-gmbh.de
Seit 11 Jahren Kompetenz für generative Technologien
10. – 11. Juni 2015 Messe Erfurt
Rapid.Tech
FabCon 3.D
• Fachmesse und Kongress
• Anwendertagung „Neue Technologien“
• Fachforen Wissenschaft, Medizintechnik,
Luftfahrt und Werkzeuge
• Messe für 3D-Druck
• 3D-Printing Conference
Rapid.Tech
FabCon 3.D
Trade Fair and User’s Conference
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www.rapidtech.de
www.fabcon-germany.com
Titelmotiv: Kühlkörper, citim GmbH, Foto: Barbara Neumann
Titelmotiv: Frederik Brückner und Alexander Snejkovski (FH Aachen),
Foto: Barbara Neumann
MED Geräte Fernwartung
Innovative Produkte entwickeln und Kompetenzen bündeln –
damit steigern Unternehmen ihre Leistungen. Wer außerdem
hilfreiche Services im Angebot hat ist auf der Überholspur.
Remote Control für
die Medizintechnik
I
n turbulenten Zeiten tut jeder gut daran, auf höhere Produktivität und neue Geschäftschancen zu achten. Moderne Techniken steigern die Produktivität und erschließen
neue Anwendungsgebiete. Doch für weitsichtige MedtechHersteller gibt es neben innovativen Produkten noch weitere
Optionen. Sie können sich durch ergänzende Serviceleistungen von der Konkurrenz abheben. In zahlreichen Fällen tragen
Serviceangebote immer mehr zum Umsatzvolumen der Medizingeräteanbieter bei. Vielerorts gelten sie bereits als zweite
wesentliche Säule zur Umsatzgenerierung.
Um Serviceleistungen für die Geräte effektiv und kostengünstig erbringen zu können, setzen Unternehmen auf Techniken
wie Fernwartung und -überwachung beziehungsweise Fernzugriff. Diese Remote Control- beziehungsweise Remote Access-Lösungen haben insbesondere dort, wo die Hersteller
auch die Wartung ihrer Geräte bei den Abnehmern übernehmen, eine strategische Bedeutung, weil die Anbieter damit
die Produktivität ihrer Geräte erhöhen, Wartungszeiten verringern, Betriebskosten senken und Wettbewerbsvorteile erzielen können.
Remote Control-Lösungen, die zur Fernwartung, -überwachung und -Support von Medizintechnikgeräten eingesetzt
werden, sollten besondere Eigenschaften besitzen. Sie müssen nicht nur äußerst sicher ausgelegt sein, sondern darüber
hinaus sehr leistungsstark, flexibel und zukunftsfähig – entsprechend der vielfältigen Anforderungen in der Branche.
Patientenschutz hat höchste Priorität
Bei cirurgischen Eingriffen überwachen ISIS IOM NeuromonitoringSysteme die Integrität von Nerven und neuronalen Bahnen.
MEDengineering 5-6/2015
Als oberste Maxime beim Zugriff auf die Geräte gilt es, den
Schutz der Patientendaten zu gewährleisten, so dass keine
unberechtigten Dritten darauf zugreifen können. Die Sicherheit spielt bei der Auswahl einer Lösung eine entscheidende
Rolle und geht weit über die Frage leistungsstarker Verschlüsselung hinaus. Von einer zentralen Stelle aus sollte festgelegt
sein, wer wann wo wie auf welche Daten zugreifen darf, beziehungsweise mit welchen Berechtigungen (Authentifikation)
welche Dinge (Autorisierung) und wo (Log on) erlaubt sind.
Dadurch lassen sich die Probleme schneller lösen und ein effizienterer TechnikSupport für das meKONTAKT
dizinische und techXnet Communications GmbH
nische Personal im
Netop Solutions
Krankenhaus leisD-22761 Hamburg
ten.
Tel.: +49 (0) 40 89702-0
Fax: +49 (0) 40 89702-100
Um sämtliche Zuwww.netop.com/de
griffe exakt dokumentieren zu kön-
28
www.med-eng.de
Hersteller von innovativen Produkten kann es mitunter wettbewerbsentscheidend sein, dass die Supportfälle auf keinen Fall von Konkurrenten
nachvollzogen
werden
können.
Alle Bilder: Wnet/Netiop
Flexible Lösungen
fernwartungsfähig
Via Fernwartung lassen sich Geräte in Kliniken überwachen.
nen, haben einige Anbieter von Fernwartungssoftware ihre
Produkte mit Funktionen ausgestattet, mit denen sich eine
Fernwartungssitzung detailliert protokollieren lässt. Netop,
zum Beispiel, hat mit seiner Remote Control Suite eine Lösung im Angebot, mit der Firmen an einem zentralen Ort ganze
Sessions aufzeichnen können, so dass die tatsächlichen
Ereignisse revisionssicher dokumentiert sind: Welches Ereignis ist wann und wo aufgetreten und welche Servicemaßnahmen wurden dann wie getroffen? Neben der Sitzungsaufzeichnung, tragen weitere Funktionen wie Verschlüsselung
oder Authentifizierungsmechanismen dazu bei, dass eine solche Lösung auch Standards wie etwa Vorschriften gemäß U.S.
Health Insurance Portability and Accountability Act (HIPAA)
oder andere regulatorische Bestimmungen erfüllt werden.
Indessen sollten auch aus Wettbewerbsgründen keine Daten
unfreiwillig aus dem System „nach draußen“ gelangen, weil
sie sensible Details offenbaren könnten: zum Beispiel welches Gerät im welchem Umfang wie häufig gewartet wird. Für
Prüfstände
FunktionsTestsysteme
MESS- UND PRÜFSYSTEME
FÜR DIE ELEKTRONIKFERTIGUNG
Wenn Fernwartungssoftware auf Medizintechnikgeräten implementiert
wird, sollte sie parametrisierbar sein
– also so flexibel, dass sie für die verschiedensten zukünftigen Anforderungen gerüstet ist. Sobald die Fernwartungssoftware auf dem Prototyp
eines neu erstellten Geräts aufgespielt, installiert und abgenommen
ist, wird sie in unveränderter Version
auch auf den weiteren zu erstellenden Maschinen eingesetzt. Man
nennt dies auch „Einfrieren“ der
Software. Dieses Verfahren nutzen
die Hersteller oft auch zur Zertifizierung ihrer Maschinen. Anschließend kann die Software vervielfältigt werden. Um also die verschiedensten, zukünftigen
Anforderungen erfüllen zu können – zum Beispiel, dass später
auch zwei bis drei Monitore an ein Gerät anschließbar sind –
muss die Software von Beginn an mit genügend Stellschrauben versehen sein.
Für die Anwender in Kliniken und Krankenhäusern besteht
der Vorteil, ein bereits fernwartungsfähiges Gerät ausgeliefert
zu bekommen, darin, dass sie sich Zeit und Kosten sparen,
wenn die Fernwartungssoftware erst im Bedarfsfall aktiviert
wird: Falls ein Problem auftritt, so kann es umgehend behandelt werden, wobei die Lizenzkosten für die Software eben erst
dann entstehen, wenn Support benötigt und daraufhin die
Software aktiviert wird.
Mit Remote Control-Technologien können Unternehmen vielfältige Möglichkeiten nutzen, um ihre Geräte in Krankenhäusern einzusetzen und um das medizinische und technische
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MED Geräte Fernwartung
Mit einem Zugriff vom iPad aus können Ärzte die Daten von mehreren Operationen gleichzeitig überwachen.
Personal vor Ort zu unterstützen. Für das Medizintechnikunternehmen inomed zum Beispiel hat Netop eine besondere
Lösung geliefert, mit der Ärzte und Klinikpersonal über eine
App von einem mobilen Gerät sich einen Überblick über das
Monitoring von Operationen in der Neurochirurgie verschaffen können.
Die inomed Medizintechnik GmbH bietet eine App für Kliniken an, die dem Klinikpersonal vom iPad aus einen Überblick
über die Signale der intraoperativen Nervenüberwachung
während Operationen verschafft. Die App basiert auf der Standardsoftware Netop Remote Control Mobile, die der Hersteller
in Partnerschaft mit Xnet Communications für inomed entwickelt hat. Mit dem inomed Remote Viewer von Netop können
Ärzte und Klinikpersonal via iPad aus der Ferne und in Echtzeit die von inomed Systemen aufgezeichneten Neuromonitoring-Signale verfolgen und somit den Zustand der Nerven jederzeit im Blick behalten. Die App erlaubt den Anwendern in
den Kliniken, über eine sichere Netzanbindung auf jedes inomed-System in Echtzeit drahtlos zuzugreifen und bietet somit
mehr Flexibilität für Ärzte und OP-Personal.
Fernwartung vorinstalliert
Kliniken nutzen interoperatives Neuromonitoring (IOM) als
Methode, um während einer Operation die Nerven von Patienten permanent überwachen zu können. Als international tätiges Medizintechnikunternehmen entwickelt und vermarktet
inomed Geräte und Systeme zum Schutz von Nerven. inomed
bietet hierfür Produkte an, die für das intraoperative Monitoring neurologischer Funktionen eingesetzt werden und die Sicherheit bei kritischen chirurgischen Eingriffen erhöhen.
Da Mobilität innerhalb einer Klinik laut inomed auch für die
Anwender der Produkte immer wichtiger wurde, suchte das
Unternehmen nach einer Lösung, mit der NeuromonitoringSignale auch mobil einsehbar waren, so dass Ärzte und medizinisches Personal aus der Ferne einen Blick auf die eingesetzten Geräte werfen können – via iPad.
inomed hat sich vor allen aus zwei Gründen entschieden, den
Remote Viewer auf der Basis von Netop einzusetzen: Zum einen nutzt das Unternehmen bereits bei seinen ISIS IOM Systemen eine Netop-Lösung, um sichere Remote Control-Funktionen zu ermöglichen. Zum anderen hatte Netop bereits Anfang 2012 eine mobile App für den Fern-Support via iPhone
und iPad auf den Markt gebracht. Somit konnte inomed ohne
eine aufwendige Eigenentwicklung auskommen.
Für inomed besteht der Nutzen der Lösung insbesondere darin, dass das Unternehmen durch die Anbindung seiner Geräte
seine Produktpalette noch um eine zusätzliche Komponente
erweitern kann. Hierzu ist die Remote Control-Software von
Netop auf sämtlichen Neuromonitoring-Geräten von inomed
vorinstalliert. Zur Aktivierung der Funktionen benötigen die
Anwender in der Klinik lediglich eine inomed-Lizenz für das
jeweilige Gerät von inomed. Die App für den mobilen Zugriff
via iPad kann kostenfrei vom Apple App Store heruntergeladen werden.
MEDengineering 5-6/2015
Susanne Kokkinos
ist beim Netop-Partner Xnet Communications für das Key Account Management verantwortlich.
30
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TASTATUR IM SILIKONGEHÄUSE
Leicht reinigbare Oberflächen
Mit einem neuen Modell erweitert GETT Gerätetechnik GmbH sein Sortiment
an Hygienetastaturen. Die Tastatur „InduProof Pro“ unterstützt die Anforderungen einer strikten Hygienepolitik in Medizin, Gesundheitswesen und Lebensmittelindustrie. Ein wesentliches Merkmal des Eingabegeräts sind die
wasser- und staubdichten Oberflächen, die sich vollständig reinigen und
desinfizieren lassen. Die Tastatur kann flexibel an magnetischen Flächen
fixiert werden und ist durch ihre stufenweise Tastenbeleuchtung für abgedunkelte Arbeitsumgebungen geeignet. Die Gestaltung des Tastaturmodells
trägt dazu bei, die Keimbelastung zu reduzieren und die Gefahr nosokomialer Erkrankungen über Tastaturen zu vermeiden.
Die flache Bauweise und das Silikongehäuse ermöglichen eine ständige intensive und vollständige Reinigung und Desinfektion. Bakterien und Keime
können so weder anhaften noch sich vermehren. Über die so genannte
Clean-Mode-Taste kann die Tasten- und Touchpad-Funktion vorübergehend
ausgeschaltet werden, um beim Reinigungsvorgang eine unbeabsichtigte
Auslösung auszuschließen. Die InduProof Pro besitzt technische Eigenschaften, die die Funktionalität deutlich erweitern. So kann der Benutzer die
Tasten in vier Stufen beleuchten. Die Farbe der LED ist
standardmäßig rot. Zum anderen lässt sich die
Tastatur mittels integrierter Magnete an
nahezu allen magnetischen
Flächen bis 90°gegenüber der horizontalen Lage anbringen. Ein
integriertes kapazitives Touchpad übernimmt die
Mausfunktion. Die geteilte Leertaste
und der sanfte aber präzise Tastendruck ermöglichen ein angenehmes Betätigungsgefühl und
unterstützen das Zehnfingerschreiben. Das Bediensystem,
das in Deutschland hergestellt wird, punktet durch seine robuste Bauweise
und langlebige Qualität. Die „All-in-one“-Lösung lässt sich auf nahezu alle
Anwenderanforderrungen anpassen. Grafische Zusätze wie Logos als Private-Label-Version und verschiedene Länderlayouts sind dabei typische Individualisierungen.
www.hygiene-tastaturen.de
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BRUSTPROTHESEN
IM 3D-DRUCK
Kostenhalbierung bei
orthopädischen Gusskernen
Der Formenbau für orthopädische Produkte setzt immer häufiger den 3DDruck ein. So geschehen bei dem Hersteller Anita Dr. Helbig GmbH, Brannenburg, der einen X400 3D-Drucker von German RepRap für den Formenbau orthopädischer Produkte einsetzt. Dem Unternehmen ist es gelungen,
gut fünfzig Prozent der Kosten für die Werkzeugherstellung einzusparen. Die
Anita Dr. Helbig GmbH gehört damit zu der kleinen, aber innovativen Gruppe
der Early Adopters. Analysten von Tech Pro haben im Rahmen einer Umfrage
unter 624 Unternehmen in den USA herausgefunden, dass zwölf Prozent der
befragten Unternehmen bereits aktiv 3D-Drucker im Einsatz haben. Die Produktentwicklung umfasst bei der Anita Dr. Helbig GmbH auch die Entwicklung der Werkzeuge für Siliconprothesen (Epithesen). Der X400 3D-Drucker
von German RepRap hat die Werkzeugherstellung für diese Prothesen völlig
verändert. Während früher aus einer Holzvorlage ein GFK-Muster erstellt
wurde reicht heute eine datenbasierte Formzeichnung im CAD-Programm.
Die Druckersoftware wandelt die Datei in ein vom 3D-Drucker lesbares Format um. Das geschieht über den sogenannten Slicer. Er zerlegt das CADModell in sogenannten G-code. Aus dem 3D-Drucker kommt nach wenigen
Stunden eine Kopie des künftigen Werkzeugs. Bei der Anita Dr. Helbig GmbH
druckt man ausschließlich in PLA. PLA ist ein Biokunststoff und besitzt eine
hohe Festigkeit. Auf Basis des PLA-Modells wird dann ein Sandabruck erstellt. Mit der daraus entstandenen Gussform stellt eine Gießerei die AluWerkzeuge her. Im Gegensatz zu früher, wird also nicht mehr gefräst, sondern einfach gegossen.
www.germanreprap.com
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MED Geräte Fluidkupplungen/RFID
Drahtlose Kommunikationstechnologie macht aus Fluidkupplungen intelligente High-Tech-Konnektoren. Der drahtlose Anschluss
überträgt zusätzlich kritische Geräte- und Verfahrensdaten aus.
Fluidkupplungen mit RFID
I
n der Medizintechnik übernehmen intelligente Fluidkupplungen mit Datenübertragung eine ganze Reihe wichtiger
Aufgaben. Diese reichen von der Überwachung der Gerätenutzung bis hin zur Vermeidung von Verbindungsfehlern, die eine Gefahr sowohl für Patienten als auch teure medizinische Apparaturen sein können. RFID-fähige Kupplungen können ebenfalls die Wahrung der Markenintegrität unterstützen, indem sie
auf den Einsatz der vom OEM gelieferten Geräte und Medien
achten. Obwohl diese Technologie der intelligenten Fluidkupplungen gerade erst in der Medizintechnik Fuß fasst, kann ihr
Nutzen tatsächlich dabei helfen, ihren Platz in vielen verschiedenen Arten medizinischer Geräte und Apparaturen zu finden.
auch Insert genannt − eingebetteten RFID-Sender gespeichert. Ein in der aktiven Hälfte der Kupplung − auch Body genannt − verbautes RFID-Lesegerät sucht nach dem Sender
(Tag). Werden nun diese beiden Kupplungshälften bis auf wenige Zentimeter einander angenähert, erkennt das Lesegerät
den Tag, liest ihn aus und sendet die Daten des Tags an die Maschinensteuerung. Die Steuerung kann über das Lesegerät
auch neue Informationen auf den Tag schreiben.
Um Fluidkupplungen mit Intelligenz auszustatten, benötigt
man zwei Komponenten: ein „Gehirn“ (PC oder ein Steuergerät) für die Bedienung und Steuerung des Systems sowie eine
Art drahtloser Kommunikation. In intelligenten Schnellverschlusskupplungssystemen ist die Identifizierung mittels
Funkwellen, kurz RFID, die Technologie der Wahl.
Mit RFID-Technologie ausgestattete medizinische Geräte
können wichtige Informationen wie Produktdaten (Herstellungsdatum, Chargen-/Seriennummer, Datum/Zeit der Inbetriebnahme, Anzahl verbleibender Nutzungen etc.), automatische Kalibrierungsparameter, Mediendaten (Identifizierung,
Restmenge,
Ablaufdatum),
Anzahl
der
Verarbeitungszyklen und Rückmeldungen über den Abschluss des Zyklus speichern und/oder übertragen. Die elektronische Datenerfassung und die automatische Dokumentation sind damit schneller und effizienter als die Verarbeitung
von Hand. Gleichzeitig werden Fehler durch menschliches
Versagen ausgeschlossen.
Intelligente Kupplungen kommunizieren, indem sie RFID-Signale zwischen den beiden Kupplungshälften senden, die an
verschiedenen Geräten oder Leitungen angebracht sind. Daten werden auf einem in der passiven Hälfte der Kupplung -
Schnellverschlusskupplungen mit RFID-Technologie übernehmen viele Schlüsselfunktionen, die über die Fähigkeiten
gewöhnlicher Fluid-Konnektoren hinausgehen. Als Teil eines
medizinischen Systems können sie:
Kommunikation mittels Funkwellen
So sieht die RFID-Fähigkeit von Fluidkupplungen aus.
MEDengineering 5-6/2015
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+
Medien überprüfen. Intelligente Schnellverschlusskupplungen überprüfen, ob eine in einem medizinischen Gerät verwendete Flüssigkeit noch innerhalb der Mindesthaltbarkeit liegt oder prüfen, ob deren Parameter den Vorgaben der jeweiligen Anwendung entsprechen. So
verhindern sie eine versehentliche oder absichtliche Verwendung von Medien, die den Patienten oder das Gerät
schädigen könnten. Mit den Kupplungen können auch
Medienmengen geprüft werden. Wenn beispielsweise an
einer Maschine eine Reihe verschiedener Tests durchgeführt werden müssen, kann an einem Behälter mit einer
Lösungflüssigkeit ein RFID-Tag angeschlossen werden.
Wird nun eine Testdosis aus dem Behälter entnommen,
wird diese Information auf den Tag des Behälters geschrieben und ermöglicht der Steuerung so die Nachverfolgung,
wie viele weitere Tests noch mit der in dem Behälter verbliebenen Lösungsflüssigkeitsmenge durchgeführt werden können.
+
Medienverbrauch überwachen. RFID-fähige Kupplungen
können auch für die Überwachung von Entnahmemengen
verwendet werden. Wenn an einer Maschine zum Beispiel
Testreihen durchgeführt werden, kann an der Entnahmestelle eines Behälters mit einem Testmedium ein Konnektor mit einem RFID-Tag angebracht werden. Sobald eine
Testdosis aus dem Behälter entnommen wurde, wird diese
Information auf den Tag des Behälters geschrieben. Diese
Information verbleibt auf dem Tag des Behälters. Wenn
ein Behälter nun langsam leer wird, kann über das Steuergerät ein Hinweis an den Bediener gegeben werden, dass
ein neuer Behälter angeschlossen werden muss, bevor ein
weiterer Test begonnen werden kann.
+
Markenintegrität wahren. Die Verwendung von abgelaufenen, falschen oder minderwertigen Produkten kann die
Leistung eines medizinischen Geräts negativ beeinflussen und damit durchaus auch den Ruf des Herstellers
schädigen. Intelligente Fluidkupplungssysteme sind in
der Lage, zu erkennen, ob es sich um Originalprodukte
handelt oder um ein Plagiat. Zur Wahrung der Markenintegrität können verschiedene Maßnahmen ergriffen wer-
In Multiport-Systemen liest das RFID-Lesegerät den Tag aus und teilt
dem Steuergerät mit, was angeschlossen ist.
+
+
+
Verbindungsfehler im System mit Mehrfachanschluss verhindern. Bevor eine physische Verbindung tatsächlich
hergestellt wird, liest das RFID-Lesegerät den Tag aus und
teilt der Steuerung mit, was an den jeweiligen Anschluss
konnektiert wird. Wird versucht eine Verbindung herzustellen, bei der die Informationen des Tags mit den Informationen des Geräts nicht übereinstimmen, kann die
Steuerung eine Warnmeldung anzeigen, einen Alarm auslösen oder das Gerät solange abschalten bis der Fehler behoben wurde. Auf diese Weise sorgen die Kupplungen dafür, dass jede Leitung an den richtigen Anschluss angeschlossen wird und Schädigungen von Patienten oder des
medizinischen Geräts verhindert werden. Das ist beispielsweise bei Geräten für eine Augenoperation mit einer
Salzlösungsleitung für die Augenspülung und einer
Druckluftleitung, die ein pneumatisches Messer antreibt
sinnvoll. Intelligente Schnellverschlusskupplungen verhindern Verletzungen am Patienten oder Schädigungen
an den Apparaturen.
Für die richtigen Bedienungseinstellungen sorgen. Sobald die Identifizierungsdaten auf dem Tag ausgelesen
wurden, stellt die Steuerung automatisch Parameter wie
Druck, Durchflussmenge und Betriebsdauer ein, um den
Vorgaben zu entsprechen. In Verbindung mit RFID-Tags in
der Manschette eines Blutdrucküberwachungssystems,
lässt sich zum Beispiel das System automatisch entweder
auf Erwachsenen- oder Kindereinstellung in Abhängigkeit
von der Größe der angeschlossenen Manschette konfigurieren. Damit wird das Risiko menschlichen Versagens bei
der Systemkonfiguration ebenso wie die Folgen einer
Fehlkonfiguration für die Patienten oder die Apparaturen
verringert.
Erforderliche Beschränkungen für die Gerätenutzung
durchsetzen. Um sicherzustellen, dass Geräte mit einer
beschränkten Nutzung nicht zu oft verwendet werden,
kann die Steuereinheit über das Lesegerät die Anzahl der
Konnektierungen auf den Tag schreiben. Oder das Lesegerät kann Informationen über die maximale Nutzungsdauer
auswerten. Wird der Grenzwert erreicht, zeigt das Steuergerät dem Bediener das Ende seiner Betriebsdauer.
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Qualität – „Made in Germany“
Nicht-invasive Durchfluss- und Luftblasensensoren
SONOTEC Ultraschallsensorik Halle GmbH
Nauendorfer Str. 2, 06112 Halle (Saale)
33
Tel.: +49 (0) 345 / 133 17- 0
www.sonotec.de
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»
MED Geräte Fluidkupplungen/RFID
Betrachtungen für medizinische Anwendungen
RFID-fähige Schnellverschlusskupplungen halten sowohl der
Ethylenoxid- als auch der Autoklav-Sterilisierung stand. Die
Anwendung von fünf oder mehr Sterilisationszyklen ist jedoch
nicht zu empfehlen. Eine Sterilisierung der Kupplungen mittels Gammastrahlung ist nicht möglich, da die Gammastrahlen die Daten aus dem Speicher der RFID-Tags löschen.
Konstrukteure von medizinischen Geräten und Apparaturen
müssen auch berücksichtigen, dass Metall, das sich in der Nähe eines RFID-Tags befindet, die Resonanzfrequenz des Tags
beeinflusst. Dies kann den Schreib- und Lesevorgang des Tags
beeinträchtigen. Konstrukteure können in Zusammenarbeit
mit einem Hersteller von Schnellkupplungen Probleme vermeiden. Wird einem Lieferanten mitgeteilt, dass die Platzierung
des Tags in einem Gerät innerhalb einer bestimmten Entfernung zu metallischen Komponenten erfolgt, können die Tags so
eingestellt werden, dass das Metall sich nicht störend auswirkt.
Sobald die Tags ordnungsgemäß eingestellt sind, sollten bei
der Nutzung des Geräts keinerlei Probleme auftreten.
Ein weiterer Punkt, auf den Konstrukteure berücksichtigen
sollten: Rechtfertigt der Einsatz der RFID-Kommunikation in
einer bestimmten medizinischen Anwendung die Zusatzkosten für intelligente Schnellverschlusskupplungen? In vielen
Fällen fällt die Entscheidung für intelligente Kupplungen
leicht, weil die Zusatzkosten im Vergleich zu den Gesamtkosten des entwickelten medizinischen Systems vernachlässigbar sind. Die Entscheidung für intelligente Kupplungen fällt
auch leichter in Situationen, die ein deutliches Risiko
und/oder eine mögliche Haftung mit sich bringen. Dies ist im
medizinischen Umfeld, in dem die Gesundheit und möglicherweise sogar das Leben von Patienten auf dem Spiel steht,
häufig der Fall.
KONTAKT
Colder Products Company GmbH
63762 Grossostheim
Tel.: 06026 / 9973-0
Fax : 06026 / 9973-173
www.colder.com
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Fluidkupplungen mit Datenübertragung bestehen aus zwei
Komponenten. Das RFID-Lesegerät ist rechts integriert.
beispielsweise durch ein Lesegerät, das in der Lage ist mehrere Tags gleichzeitig zu lesen (Multiportreader). Ein Multiportreader kann zum Beispiel mit acht Antennen ausgestattet werden, die wiederum mit den Tags von acht verschiedenen Anschlüssen kommunizieren. Auch wenn diese Multiportreader
im ersten Moment teurer erscheinen als ein oder zwei konventionelle RFID-Lesegeräte, so sind sie am Ende des Tages jedoch deutlich günstiger als acht einzelne Lesegeräte.
Multiportreader werden nicht wie normale RFID-Lesegeräte in
die Kupplungsgehäuse direkt integriert, sondern auf einer
Platine platziert, die mit der übrigen Elektronik im Gerätegehäuse eingebaut wird. Geräte mit Multiportreader müssen
weiterhin mit Stecker und Kupplung verbunden werden. Allerdings sind dies konventionelle Kupplungen, die ausschließlich Flüssigkeiten übertragen.
Heutzutage werden viele intelligente Schnellverschlusskupplungen in verschiedenen Größen und Varianten bei medizinischen Anwendungen eingesetzt. Dazu gehören unter anderem
Subminiatur-Kupplungen, die in chirurgischen Spülungsleitungen eingesetzt werden, als auch leckagefreie Schellkupplungen, die eine tropffreie Dekonnektierung ermöglichen,
zum Beispiel bei der Blutanalyse und anderen medizinischen
Verfahren. Kupplungen mit RFID-Technologie können in gängigen Medienleitungen eingebaut oder Teil eines kundenspezifischen Anschlussdesigns sein, um die Bedürfnisse von spezifischen Anwendungen zu erfüllen. Auf die eine oder andere
Art werden Nutzer aus dieser Branche bei diesen zukunftsorientierten Schnellkupplungen sehr schnell den Nutzen erkennen, wenn Sie zusätzliche Intelligenz in ihre Handhabung von
Flüssigkeiten einbringen können.
Dennis Downs
ist Director, International, Colder Products Company, USA.
Bedenken gegen die
höheren Kosten von
intelligenten Kupplungen
können
durch neue innovative Entwicklungen
ausgeräumt werden,
Ingo Mohr
ist Applications Engineer, Colder Products Company GmbH,
Deutschland.
34
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Bilder: Colder Products Company
den. Diese umfassen zum Beispiel die Anzeige einer
Warnmeldung, die Auslösung eines Alarms oder die Abschaltung des Geräts. Die Gerätesteuerung selbst kann
ebenfalls Maßnahmen ergreifen, um den Anwender von
einer fehlerhaften Verwendung abzuhalten. Bei der Verwendung eines Produkts, das nicht vom Hersteller des Geräts zugelassenen wurde, können verschiedenartige Maßnahmen eingeleitet werden. Beispielsweise kann über die
Gerätesteuerung die Bedienung verlangsamt oder die
Leistung herabgesetzt werden. Diese Maßnahmen sollen
nicht den Patienten gefährden, aber dem Anwender Unannehmlichkeiten bereiten.
Neuheiten
NEUE HEALTHCARE-DRUCKER VON TSC
Thermodirektdrucker auch für 2D-Codes
TSC Auto ID erweitert sein Sortiment um drei Etikettendrucker speziell für das Gesundheitswesen. Damit bietet der Hersteller für nahezu alle Anwendungsbereiche in Klinik, Praxis und Labor die passende Drucklösung. Kooperationspartner des innovationsfreudigen Drucker-Herstellers ist die Mediaform Informationssysteme. Die Thermodirektdrucker PRIMAS 300D und PRIMAS 300W (Armbanddrucker) sowie der Thermotransferdrucker PRIMAS 300T verfügen über
ein weißes, desinfektionsmittelbeständiges Gehäuse und sind leicht zu reinigen – ein wichtiges Kriterium zur Einhaltung der Hygienevorschriften. Dank
kompakter Abmessungen und kleiner Stellfläche lassen sie sich in räumlich
beengten Umgebungen wie im Labor oder in der Krankenhaus-Station perfekt einsetzen. Die Material-Handhabung ist denkbar einfach, den aktuellen
Medienvorrat haben Anwender über ein transparentes Sichtfenster jederzeit
im Blick. Mit einer Druckauflösung von 300 dpi bringen die Printer kleine
Schriften und 2D-Codes präzise aufs Etikett. Zu den Standardmerkmalen
zählen LCD, USB und Ethernet, für eine am Markt maximale Konnektivität
sind WiFi und Bluetooth optional erhältlich. Die ausgereifte, spezielle Firmware und eine 4 GB MicroSD Speicherkarte erleichtern die IT-Administration
(Fallback). Die Integration in gängige KIS- und LIS-Systeme gelingt mühelos, da die TSC-Drucker SAP-, Oracle- und Cerner-zertifiziert sind. Die TSC
Drucker-Kommandosprache ist EPL- und ZPL-kompatibel. Gängige Healthcare- und Armbandformate sind vorinstalliert und reduzieren den Aufwand
bei der Auswahl unterschiedlicher Etiketten auf ein Minimum. Hohe Effizienz und kostengünstigen Betrieb attestiert die Energy-Star-Zertifizierung.
www.tscprinters.com/DE
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SERVICEPROGRAMM FÜR DICHTUNGEN
Beschleunigte Time-to-Market-Prozesse
Trelleborg Sealing Solutions legt ein ServicePlusTM Programm auf, das über den üblichen Service hinaus geht. Nach Firmenangaben sollen durch so genannte dynamische Serviceleistungen weniger Prozesskosten beim Anwender entstehen und die Durchlaufzeiten sinken. Das Angebot erarbeiten hauseigene
ServicePlusTM-Teams. Der Dichtungshersteller will mit den erweiterten Services seine Leistungen näher an den Bedürfnissen und Anforderungen seiner Kunden und Anwender ausrichten. Als Beispiel für beschleunigte Timeto-Market-Prozesse verweist Trelleborg auf Quick Seal. Hier erhalten Anwender in einem sehr frühen Stadium ihrer eigenen Produktentwicklung schnell
hergestellte, gedrehte Dichtungen, um die Funktionalität ihrer Prototypen zu
prüfen. Die Werkzeuge für die Herstellung der Dichtung im endgültigen Design werden bei Serienstart erstellt. In enger Zusammenarbeit mit seinen
Kunden kann Trelleborg Sealing Solutions die unter dem Dach von ServicePlusTM zusammengefassten möglichen Servicedienstleitungen individuell
zu einem Paket zusammenstellen. In vielen Fällen können die Dichtungsexperten beispielsweise Prozesse der Beschaffung, Fertigung, Montage und
Logistik beim Kunden optimieren helfen. Das ServicePlusTM Programm
muss sich dabei nicht nur auf gegenwärtige Projekte beziehen. Vielmehr will
Trelleborg Sealing Solutions auch bei der Eruierung zukünftiger Anforderungen engen Kontakt halten und seine Kunden unterstützen. Ziel der engeren
Kooperation zwischen Kunden und Hersteller ist es, für die sich ständig und
immer schneller ändernden Anforderungen an Dichtungslösungen schnell
die passenden Konzepte und Lösungen zu finden.
www.trelleborg.com
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MEDengineering 5-6/2015
MED Geräte RFID
RFID-Chips machen Prozesse transparenter und sorgen für
mehr Patientensicherheit. Auch bei kritischen Anwendungen
sind moderne Transponder einsatzfähig.
Fehler ausgeschlossen
D
as Einsatz-Potenzial von Radio Frequency Identification (RFID) ist facettenreich und hat den Status einer
Nischentechnologie in der Industrie längst hinter sich
gelassen. Auch im medizintechnischen Bereich erschließt
RFID-Technik immer neue Anwendungsfelder. Die Vorteile
liegen auf der Hand: Der RFID-Chip ist ohne direkten Sichtkontakt auslesbar und Informationen können im Chip entlang
der Produktionskette überschrieben, geändert oder ergänzt
werden. RFID ist somit prädestiniert für komplexe Prozesssteuerungen und Track and Trace. Auch die größere Unempfindlichkeit gegen Schmutz und mechanische Einflüsse, die
Möglichkeit des gleichzeitigen Einlesens mehrerer Datenträger („Pulklesung“) und die hohe Leserate sind Vorteile gegenüber dem optischen Codes wie dem Barcode.
Ob die RFID-Technik im Einzelfall sinnvoll und einsetzbar ist,
muss individuell geprüft werden. Allerdings belegt die zunehmende Zahl an RFID-Applikationen im medizintechnischen
Bilder: Bluhm
Vor allem, wenn es um Fälschungssicherheit, Qualitätssicherung und Rückverfolgbarkeit geht, setzt die MedizintechnikBranche daher verstärkt auf RFID. Doch stößt die Technik in
manchen Bereichen an physikalische Grenzen: „Metallische
Oberflächen
und
KONTAKT
flüssige InhaltsstofBluhm Systeme GmbH
fe von Produkten
D-53614 Rheinbreitbach
und Verpackungen
Tel.: +49 (0) 2224/7708-660
beeinflussen
die
Fax: +49 (0) 2224/7708-620
www.bluhmsysteme.com
Übertragung
der
Funkwellen“, weiß
Uwe Wolter, Produktmanager RFID von der Bluhm Systeme GmbH zu berichten. Doch aktuelle Transpondertechnik bietet hierfür praktikable Lösungen. „Wir haben eine Etikettier-Lösung entwickelt, bei der mit Hilfe eines speziellen Applikators das Etikett
unmittelbar vor dem Applizieren automatisch so gefaltet wird,
dass der Tag den zum besseren Auslesen erhöhten Abstand
zur Produktoberfläche erhält“, erklärt Wolter.
Nachfrage im medizintechnischen Umfeld wächst: Müssen Produkte rückverfolgbar und fälschungssicher gemacht und die Qualität gesichert
werden, kann der Einsatz von RFID sinnvoll sein.
MEDengineering 5-6/2015
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Umfeld, dass die funkgestützte Identifikationstechnik immer
häufiger zur Prozessoptimierung eingesetzt wird. Beispiel
Qualitätssicherung. So nutzt ein Anbieter von Medizinprodukten RFID, um Transportwagen automatisch zu erfassen und zu
steuern. Die Transportwagen, bestückt mit medizintechnischen Geräten, müssen eine Sterilisationsschleuse passieren. Um nachzuvollziehen, ob sie tatsächlich durch den sterilen Bereich fahren, sind die Wagen mit RFID-Technologie ausgestattet. Der gesamte Prozess wird mit Hilfe von RFID
verfolgt und dokumentiert.
Den Chip- und Systementwicklern ist es gelungen für den gesamten Prozess eine praxisgerechte und sichere Identifikationslösung zu realisieren. Vor allem konnten sie die Funktionsfähigkeit der RFID-Tags in einer kritischen Phase sicherstellen: Während der Sterilisation in den Autoklaven, sind die
RFID-Chips bei 2,5 bar Überdruck für kurze Zeit 121 Grad
heißem Dampf und Wasserspritzern ausgesetzt.
Bluhm Systeme mit Firmensitz in Rheinbreitbach ist einer der
führenden Anbieter von branchenübergreifenden Kennzeichnungslösungen. Das 1968 gegründete Unternehmen gehört
zur internationalen Bluhm Weber Gruppe, die sich auf die Entwicklung und den Vertrieb von Codier- und Etikettiersystemen
für die Bereiche Produktion und Logistik spezialisiert hat. Neben Inkjet- und Laser-Codierern sowie Thermotransfer-Direktdruckern umfasst das Produktportfolio RFID-fähige Etikettendrucker und -spender sowie Sonderetikettieranlagen.
Auch Etiketten aus eigener Produktion gehören zum Angebot,
das durch Zubehör wie Tinten, Farbbänder, Thermoleisten
und Software abgerundet wird.
Bei den für die RFID-Technologie kritischen Oberflächen und Produkten – Metall und Flüssigkeiten – wird das RFID-Etikett so gefaltet,
dass der Etikettenteil mit dem Transponder den zum einwandfreien
Auslesen benötigten Abstand erhält.
Kurzcharakteristik
Radio Frequency Identification (RFID) ermöglicht eine
schnelle, automatische und berührungsfreie Erkennung und
Identifikation von Objekten und Gegenständen mittels Funkwellen. Die Technologie hält Einzug in Medizintechnik und erlangt immer mehr Bedeutung im ambulanten und stationären
medizinischen Umfeld. Medtech-Entwickler müssen sich mit
dieser neuen Technologie auseinandersetzen, die zukünftig
mehr und mehr Anwendungsfelder beeinflussen und verändern wird. Nach einer Definition des Bundesamtes für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) sind RFID-Systeme
„Verfahren zur automatischen Identifizierung von Objekten
über Funk. Der Einsatz von RFID-Systemen eignet sich grundsätzlich überall dort, wo automa tisch gekennzeichnet, erkannt, registriert, gelagert, überwacht oder transpor tiert werden muss.“
Uwe Wolter
ist Produktmanager RFID, Bluhm Systeme GmbH.
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MEDengineering 5-6/2015
MED Geräte Positionssensoren
Positionssensorik spielt in vielen Applikationen und Neuentwicklungen eine wichtige Rolle. Der Benchmark für Fortschritt
heißt Feldbusfähigkeit und Miniaturisierung.
Kontaktlose
Universalgenies
K
ontaktlose Positionssensorik hat sich heute in der Geräte- und Hilfsmittelindustrie sowie bei mobilen Anwendungen aber auch im Maschinenbau einen festen
Platz erobert. Aber auch bei den robusten Weg- und Winkelaufnehmern, die oft nach magnetischen Prinzipien arbeiten,
bleibt die Entwicklung nicht stehen. Vor allem Feldbusfähigkeit und Miniaturisierung sind zurzeit wichtige Schlagworte.
Der Sensorikspezialist Novotechnik beispielsweise präsentiert gleich mehrere Neu- und Weiterentwicklungen. Einkanalige, teil- oder vollredundante, berührungslos arbeitende
Weg- und Winkelsensoren, die es jetzt mit CANopen-Schnittstelle gibt, dürften nicht nur im Automobilbau sondern auch
im Medical Engineering auf Interesse stoßen ebenso wie extrem flache und obendrein preiswerte Winkelaufnehmer.
Das Universalgenie unter der aktuellen Sensorgeneration
von Novotechnik ist ein berührungsloser Winkelsensor mit
CANopen-Schnittstelle und heißt RFC 4800. Der Sensor
nutzt die Lageänderung eines magnetischen Feldes zur Ermittlung des Messwinkels und hat bereits in verschiedensten Anwendungsbereichen seine Robustheit, Zuverlässigkeit und Anpassungsfähigkeit dank Schutzklasse IP69K bewiesen. Jetzt gibt es die kompakten Sensoren auch mit
Solche berührungslos
arbeitende, kleine und
preiswerte Winkelsensoren sind in vielen
Anwendungen gefragt.
MEDengineering 5-6/2015
CANopen-Schnittstelle, was dem Anwender zusätzliche Diagnosemöglichkeiten erschließt und weitere Features wie etwa Nockenschalter, Grenzwertschalter oder Geschwindigkeitsdaten zur Verfügung stellt.
Die CANopen-Variante gibt es in ein- oder zweikanaliger Ausführung, wahlweise mit ein oder zwei Anschlüssen. Anschließen an eine Stichleitung ist damit ebenso möglich wie
ein Durchschleifen des Busses. Hinsichtlich der Kontaktierung gibt es ebenfalls Wahlmöglichkeiten: Ausführungen mit
Kabelabgang sind genauso lieferbar wie 5-polige M12Steckverbinder bzw. die in mobilen Anwendungen beliebten
AMP- oder Deutsch-Stecker. Das CANopen-Protokoll SAE
J1939 für Nutzfahrzeuge wird demnächst ebenfalls unterstützt.
Auch sonst zeigt sich der robuste, jetzt CANbus-fähige Winkelsensor sehr variabel und integrationsfreudig. Da das lediglich
15 mm flache, vollständig vergossene Sensorelement und der
positionsgebende Magnet konstruktiv voneinander getrennt
sind, kann der Sensor in bis zu 1,5 mm Entfernung zum Positionsgeber platziert werden. Sogar noch größere Abstände bis etwa 4 mm sind realisierbar; hierfür steht ein stärkerer Positionsgeber zur Verfügung. Eine Markierung zeigt die richtige Ausrichtung zum Sensor. Da weder Welle noch Lagerung notwendig
sind und der Messabstand variabel ist, sind applikationsbedingte Einbautoleranzen unproblematisch. Der Sensor erfasst den
Messwinkel kontaktlos, also ohne mechanischen Verschleiß
und liefert absolute Messwerte über volle 360°, die er mit einer
Auflösung von 14 Bit (0,022 Grad) ausgibt. Die interne Sensorauflösung steht zudem der Steuerung
KONTAKT
als
GeschwindigNovotechnik Messwertkeitssignal zur Verfüaufnehmer OHG
gung. Die (unabhänD-73745 Ostfildern (Ruit)
gige) Linearität liegt
Tel.: +49 711 4489-186
Fax: +49 711 4489-118
bei +/- 0,5 %, die
www.novotechnik.de
Wiederholgenauigkeit bei 0,1°.
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www.med-eng.de
Winkelsensor mit CANopen-Schnittstelle für raue Umgebungen.
zen. Die Baureihe deckt Messlängen von 50 bis 2500 mm ab
und ist unempfindlich gegenüber praktisch allen HydraulikMedien. Obendrein arbeiten die Sensoren sehr genau und
sind auch unter widrigen Umgebungsbedingungen zuverlässig. Die Linearitätswerte liegen bei 0,04 %, die Wiederholgenauigkeit bei 0,005 % unabhängig von der Messlänge. Die
Sensoren sind druckfest bis 350 bar und lassen sich dank eines innovativen Steckersystems schnell und ohne Löten,
Crimpen oder Schrauben einbauen: Der Kontaktträger des
M12-Steckverbinders ist bereits an die Aderleitungen des
Sensors angeschlossen; er wird durch eine Bohrung im Zylinder nach außen geführt. Der Anschlussflansch lässt sich dann
einfach aufstecken.
Bei den absolut messenden Wegsensoren der Baureihe TIM
handelt es sich um kostengünstige Messeinrichtungen für die
Positionsbestimmung im Druckbereich von Hydraulikzylindern oder die Steuerung von hydraulischen Anbaugeräten. Die
kontaktlosen und praktisch verschleißfreien Sensoren haben
auch eine CANopen-Schnittstelle (bzw. SAE J1939). NodeID, Baudrate, Sendemodus, Sendezykluszeit, Steigung und
Bewegungsrichtung und andere Parameter lassen sich frei
konfigurieren sowie Diagnose- und Grenzwertfunktionen nut-
Grundsätzlich lässt sich sagen, dass mit magnetostriktiven
und mit CANopen-Schnittstelle ausgestattete Wegsensoren
zum Standard der neuesten Generation zählen. Die Baureihen
TP1 (Profil-Standardbauform) und TH1 (Hydraulikzylinder
Standardbauform) sind mit CANopen verfügbar. Alle Vorteile
des CANopen-Protokolls gepaart mit den exzellenten Messeigenschaften dieser Systeme ermöglichen einen Plug-andPlay-Einsatz der Sensoren auch bei anspruchsvollen Messaufgaben. Wegaufnehmer, welche nach dem Novostriktiv-Verfahren arbeiten, werden mit Messbereichen bis 4250 mm
Medical Systems
Engineering 2015
»
12. bis 16.
Oktober 2015,
München
MedConf
Anforderungsmanagement in der Medizintechnik
Risikomanagement in der Medizintechnik
Medical Apps
Ende Call for Papers: 25.
25. Mai 2015
w w w . m e d c o n f . d e
MED Geräte Positionssensoren
angeboten. Sie erfüllen die Anforderungen der Schutzart
IP67/IP68. Die zulässige Betriebstemperatur beträgt -40 bis
+85 °C. Die sensorinterne Auflösung ist unabhängig von der
Messlänge und beträgt 1 µm, was gerade bei großen Messwegen entscheidend sein kann.
Kontaktlos arbeitende, kleine und möglichst auch noch preiswerte Winkelsensoren sind die Champions in vielen Anwendungen. Was sich als Lenkwinkel- und Getriebesensoren in
Fahrzeugen bewährt hat, gilt auch für medizintechnische Anwendungen bis hin zu motorisch getriebenen Türen, Greifern
pen-Schnittstelle und heißt RFC 4800. Der Sensor nutzt die
Lageänderung eines magnetischen Feldes zur Ermittlung des
Messwinkels und hat bereits in verschiedensten Anwendungsbereichen seine Robustheit, Zuverlässigkeit und Anpassungsfähigkeit dank Schutzklasse IP69K bewiesen. Jetzt
gibt es die kompakten Sensoren auch mit CANopen-Schnittstelle, was dem Anwender zusätzliche Diagnosemöglichkeiten erschließt und weitere Features wie etwa Nockenschalter,
Grenzwertschalter oder Geschwindigkeitsdaten zur Verfügung
stellt.
Die CANopen-Variante gibt es in ein- oder zweikanaliger Ausführung, wahlweise mit ein oder zwei Anschlüssen. Anschließen an eine Stichleitung ist damit ebenso möglich wie ein
Durchschleifen des Busses. Hinsichtlich der Kontaktierung
gibt es ebenfalls Wahlmöglichkeiten: Ausführungen mit Kabelabgang sind genauso lieferbar wie 5-polige M12-Steckverbinder bzw. die in mobilen Anwendungen beliebten AMPoder Deutsch-Stecker. Das CANopen-Protokoll SAE J1939
für Nutzfahrzeuge wird demnächst ebenfalls unterstützt.
Kompakter, CANopen-fähiger Wegsensor für Hydraulikzylinder.
Bilder: Novotechnik
oder andere Geräteanwendungen. Die berührungslose Baureihe RFD-4000 arbeiten kontaktlos nach dem Hall-Prinzip. Der
Messbereich beträgt 360°, die Auflösung 12 Bit und die unabhängige Linearität ±0,5 %. Zur Auswahl stehen einkanalige, teil- oder vollredundante Ausführungen. Das Gehäuse ist
mit 7 mm Höhe sehr flach. Der passende Positionsgeber beansprucht mit 22,2 mm Durchmesser und 5,6 mm Höhe
ebenfalls wenig Einbauplatz. Ein seitlicher Versatz bei der
Montage von bis zu ±1,5 mm ist ohne Verlust der Funktion
möglich. Dadurch lässt sich der extrem miniaturisierte Sensor
als OEM-Komponente in zahlreichen Applikationen gut integrieren. Für den elektrischen Anschluss sind Einzeladern direkt in das Gehäuse eingegossen.
Kontaktlose Positionssensorik hat sich heute in der Geräteund Hilfsmittelindustrie sowie bei mobilen Anwendungen
aber auch im Maschinenbau einen festen Platz erobert. Aber
auch bei den robusten Weg- und Winkelaufnehmern, die oft
nach magnetischen Prinzipien arbeiten, bleibt die Entwicklung nicht stehen. Vor allem Feldbusfähigkeit und Miniaturisierung sind zurzeit wichtige Schlagworte. Der Sensorikspezialist Novotechnik beispielsweise präsentiert gleich mehrere
Neu- und Weiterentwicklungen. Einkanalige, teil- oder vollredundante, berührungslos arbeitende Weg- und Winkelsensoren, die es jetzt mit CANopen-Schnittstelle gibt, dürften nicht
nur im Automobilbau sondern auch im Medical Engineering
auf Interesse stoßen ebenso wie extrem flache und obendrein
preiswerte Winkelaufnehmer.
Das Universalgenie unter der aktuellen Sensorgeneration von
Novotechnik ist ein berührungsloser Winkelsensor mit CANo-
MEDengineering 5-6/2015
Auch sonst zeigt sich der robuste, jetzt CANbus-fähige Winkelsensor sehr variabel und integrationsfreudig. Da das lediglich 15 mm flache, vollständig vergossene Sensorelement
und der positionsgebende Magnet konstruktiv voneinander
getrennt sind, kann der Sensor in bis zu 1,5 mm Entfernung
zum Positionsgeber platziert werden. Sogar noch größere Abstände bis etwa 4 mm sind realisierbar; hierfür steht ein stärkerer Positionsgeber zur Verfügung. Eine Markierung zeigt die
richtige Ausrichtung zum Sensor. Da weder Welle noch Lagerung notwendig sind und der Messabstand variabel ist, sind
applikationsbedingte Einbautoleranzen unproblematisch.
Der Sensor erfasst den Messwinkel kontaktlos, also ohne mechanischen Verschleiß und liefert absolute Messwerte über
volle 360°, die er mit einer Auflösung von 14 Bit (0,022 Grad)
ausgibt. Die interne Sensorauflösung steht zudem der Steuerung als Geschwindigkeitssignal zur Verfügung. Die (unabhängige) Linearität liegt bei +/- 0,5 %, die Wiederholgenauigkeit bei 0,1°.
Bei den absolut messenden Wegsensoren der Baureihe TIM
handelt es sich um kostengünstige Messeinrichtungen für die
Positionsbestimmung im Druckbereich von Hydraulikzylindern oder die Steuerung von hydraulischen Anbaugeräten. Die
kontaktlosen und praktisch verschleißfreien Sensoren haben
auch eine CANopen-Schnittstelle (bzw. SAE J1939). NodeID, Baudrate, Sendemodus, Sendezykluszeit, Steigung und
Bewegungsrichtung und andere Parameter lassen sich frei
konfigurieren sowie Diagnose- und Grenzwertfunktionen nutzen. Die Baureihe deckt Messlängen von 50 bis 2500 mm ab
und ist unempfindlich gegenüber praktisch allen HydraulikMedien. Obendrein arbeiten die Sensoren sehr genau und
sind auch unter widrigen Umgebungsbedingungen zuverlässig. Die Linearitätswerte liegen bei 0,04 %, die Wiederholgenauigkeit bei 0,005 % unabhängig von der Messlänge. Die
Sensoren sind druckfest bis 350 bar und lassen sich dank ei-
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MED Geräte Positionssensoren/Sensor+Test 2015
genschaften dieser Systeme ermöglichen einen Plug-andPlay-Einsatz der Sensoren auch bei anspruchsvollen Messaufgaben. Wegaufnehmer, welche nach dem Novostriktiv-Verfahren arbeiten, werden mit Messbereichen bis 4250 mm
angeboten. Sie erfüllen die Anforderungen der Schutzart
IP67/IP68. Die zulässige Betriebstemperatur beträgt -40 bis
+85 °C. Die sensorinterne Auflösung ist unabhängig von der
Messlänge und beträgt 1 µm, was gerade bei großen Messwegen entscheidend sein kann.
Eine breite Produktpalette deckt viele Anwendungen ab.
nes innovativen Steckersystems schnell und ohne Löten,
Crimpen oder Schrauben einbauen: Der Kontaktträger des
M12-Steckverbinders ist bereits an die Aderleitungen des
Sensors angeschlossen; er wird durch eine Bohrung im Zylinder nach außen geführt. Der Anschlussflansch lässt sich dann
einfach aufstecken.
Grundsätzlich lässt sich sagen, dass mit magnetostriktiven
und mit CANopen-Schnittstelle ausgestattete Wegsensoren
zum Standard der neuesten Generation zählen. Die Baureihen
TP1 (Profil-Standardbauform) und TH1 (Hydraulikzylinder
Standardbauform) sind mit CANopen verfügbar. Alle Vorteile
des CANopen-Protokolls gepaart mit den exzellenten Messei-
Kontaktlos arbeitende, kleine und möglichst auch noch preiswerte Winkelsensoren sind die Champions in vielen Anwendungen. Was sich als Lenkwinkel- und Getriebesensoren in
Fahrzeugen bewährt hat, gilt auch für medizintechnische Anwendungen bis hin zu motorisch getriebenen Türen, Greifern
oder andere Geräteanwendungen. Die berührungslose Baureihe RFD-4000 arbeiten kontaktlos nach dem Hall-Prinzip. Der
Messbereich beträgt 360°, die Auflösung 12 Bit und die unabhängige Linearität ±0,5 %. Zur Auswahl stehen einkanalige, teil- oder vollredundante Ausführungen. Das Gehäuse ist
mit 7 mm Höhe sehr flach. Der passende Positionsgeber beansprucht mit 22,2 mm Durchmesser und 5,6 mm Höhe
ebenfalls wenig Einbauplatz. Ein seitlicher Versatz bei der
Montage von bis zu ±1,5 mm ist ohne Verlust der Funktion
möglich. Dadurch lässt sich der extrem miniaturisierte Sensor
als OEM-Komponente in zahlreichen Applikationen gut integrieren. Für den elektrischen Anschluss sind Einzeladern direkt in das Gehäuse eingegossen.
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Linearität werden direkt im Werk mit neuester ASIC Technologie auf dem
On-Chip EEPROM gespeichert. Verschiedene Ausgangskonfigurationen, wie
die Ansprechzeit oder Speisespannung, können dabei realisiert werden.
Standardmässig wird der Sensor mit 4,75…5,25 VDC betrieben und bekommt dadurch ausgangsseitig ein Signal von mehreren Volt. Er kann aber
auch auf eine Speisespannung von 2,75…3,3 VDC und mit einem ratiometrischen Ausgangssignal ausgelegt werden. Die Genauigkeit über alles beträgt je nach Messbereich 1,8…2,2 % über den ganzen Temperaturbereich
von 0…50 °C. Optional kann der Temperaturbereich auf 0…85 °C erweitert
werden. Immer mehr hält die digitale Technologie auch bei diesen kleinen
Sensoren Einzug. Der gleiche Sensor ist auch mit I2C- oder SPI-Interface mit
einer wählbaren Abtastrate von 8 Hz, 40 Hz, 200 Hz und 1 kHz erhältlich.
Auch hier ist eine Speisespannung von 2,75…3,3 VDC oder 4,75…5,25
VDC möglich. Der kleinste Messbereich ist 0…2 mbar und der grösste 10
bar für Absolut-, Über-, Unter- oder Differenzdruck. Kundenspezifische
Messbereiche sind auch bei kleineren Stückzahlen möglich. Typische An-
www.med-eng.de
wendungen dieses intelligenten Drucksensors CCD54 sind in der Medizinund in der Labortechnik, bei der Heizungs-, Klima-, Lüftungs- und Prozessmesstechnik, bei Leckagemessungen und in der Pneumatik zu finden.
www.pewatron.com Halle 12/310
41
MEDengineering 5-6/2015
Sensor+Test 2015 Neuheiten
OPTISCHE MIKROSENSOREN FÜR PULS
UND HERZRATE
Mobile Überwachungssysteme
Kleine, tragbare und komfortable Systeme, sogenannte Wearables werden
zukünftig auch Ärzten und ihren Patienten neue Möglichkeiten in der Diagnostik und Therapie kardialer und arterieller Erkrankungen eröffnen. Moderne Informations- und Kommunikationstechnologien sind der Schlüssel
und sorgen gegenwärtig mit einem enormen Innovationstempo für Furore im
Consumer-Markt. Die Medizintechnik stellt höhere Forderungen an Technik
und Sicherheit und stellt den Patientennutzen in den Mittelpunkt. Kleine
und mittlere Unternehmen und Forschungsinstitute arbeiten mit Hochdruck
an mobilen Überwachungssystemen, die unter Alltagsbedingungen kontinuierlich medizinisch relevante Parameter, wie Puls, Herzratenvariabilität,
arterielle Sauerstoffsättigung und Atmung aufnehmen, analysieren und
Medizinern zur Bewertung zur Verfügung stellen können. Die kontinuierliche
Aufzeichnung von sogenannten peripheren Photoplethysmogrammen soll
weitere wertvolle, medizinisch relevante Aussagen liefern. Dazu zählen Informationen zur Gefäßsteifigkeit oder Anzeichen von steigenden oder fallenden Blutdruck. Die entsprechenden Rohdaten werden aus der Form der Pulswelle und deren zeitlichen Verhalten entnommen. Eine hohe Qualität der
Sensorsignale und das Beherrschen komplexer mathematischer Algorithmen in der Datenanalyse sind zwingende Voraussetzungen für Ergebnisse,
welche letzlich für den Mediziner verwertbar sind. Beispielhaft stellt das CiS
Forschungsinstitut auf der SENSOR+TEST 2015 multispektrale Photoplethysmographie-Sensoren für Anwendungen in der Schmerztherapie vor.
Ein mobiles Biofeedback-System, welches im äußeren Gehörgang gemessene Vitalparameter des Patienten aufnimmt und diese mit Hilfe einer Smartphone-App weiterverarbeitet, ist in Kooperation mit Medizinern und Industriepartnern entwickelt worden. Im reflektiven Sensor kommen bis zu vier
verschiedene Wellenlängen zum Einsatz. Damit ist auch die Messung der
Durchblutung in verschiedenen Gewebetiefen möglich, zudem können Bewegungsartefakte eliminiert werden. Die Wissenschaftler nutzen den optischen Sensor zudem zur Messung der Hauttemperatur. Für einen hohen Tragekomfort des Patienten sorgt eine weiche, indivuell abgeformte Otoplastik.
www.cismst.de Halle12/132
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MAGNETORESISTIVE
NANOPOWER-SENSOREN
Zuverlässiger als Reed-Schalter
Hoˆneywell hat mit der Nanopower-Serie die branchenweit ersten anisotropen magnetoresistiven Sensor-ICs vorgestellt, die höchste magnetische
Empfindlichkeit und eine Stromaufnahme im Nanobereich (360nA) bieten.
Gegenüber anderen Magnettechnologien bieten diese Sensoren eine Reihe
von Vorteilen: Die magnetoresistiven Sensor-ICs der Nanopower-Serie sind
MEDengineering 5-6/2015
kleiner, langlebiger und zuverlässiger als Reed-Schalter, haben dieselbe
Empfindlichkeit und sind im Wesentlichen auf dem gleichen Kostenniveau.
Die Sensoren sind auf batteriebetriebene Anwendungen zugeschnitten, die
mit sehr niedriger Leistungsaufnahme und großem Luftspalt operieren und
für die bislang nur Reed-Schalter eingesetzt werden konnten. Im Vergleich
zu Hall-Sensoren ermöglicht die hohe Empfindlichkeit der neuen Nanopower-Sensor-ICs den Einsatz bei einem doppelt so großen Luftspalt. Die höhere
Empfindlichkeit verbessert die Design-Flexibilität und kann zu erheblichen
Kosteneinsparungen beitragen, da kleinere oder weniger starke Magneten
verwendet werden können. Die magnetoresistiven Sensor-ICs der Nanopower-Serie eignen sich auch für die medizinische Ausrüstung wie Krankenhausbetten, Medikamentenausgabeschränke oder Infusionspumpen. Nach
Firmenangaben sind viele Konstrukteure – nicht zuletzt wegen der deutlichen Preissteigerungen bei Seltenerdmagneten - auf der Suche nach einer
Alternative zu Reed-Schaltern. Die Nanopower-Serie ist in zwei magnetischen Empfindlichkeiten erhältlich: Extrem hohe Empfindlichkeit
(SM351LT): 7 Gauss typ. und 11 Gauss max. (Betrieb) mit einem Stromverbrauch von 360 nA typ. Hohe Empfindlichkeit (SM353LT): 14 Gauss typ. und
20 Gauss max. (Betrieb), Stromverbrauch 310 nA typ. Wegen der Omnipolarität kann der Sensor entweder mit einem Nord- oder Südpol aktiviert werden. Das Design ohne Chopper-Stabilisierung eliminiert vom Sensor ausgehende Störungen. Das SOT-23-Subminiaturgehäuse zur SMD-Montage ist
kleiner als die meisten Reed-Schalter. Die Bauteile werden gegurtet auf Rolle geliefert (3000 Stück pro Rolle).
http://sensing.honeywell.de Halle 12/607
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www.med-eng.de
Sensor+Test 2015 Neuheiten
ULTRA KLEINES DRUCK-UND TEMPERATURMODUL
Siliziumzelle für Präzisionsmessungen
Das miniaturisierte 24bit-Drucksensormodul MS5637 von Amsys dient zur
Präzisionsmessung des Absolutdruckes und der Temperatur und stammt
von der Firma MEAS Switzerland S.A.. Das Kombinationsmodul MS5637 besteht aus einer hochlinearen Silizium Druckmesszelle und einem Sigma-
Delta Analog-to-Digital Interface-IC. Es wandelt die gemessenen druckund temperaturabhängigen Spannungen der Messzelle in zwei 24bit Datenworte, die als unabhängige Ausgangssignale zur Verfügung stehen. Im internen Speicher wurden während der Herstellung sechs individuelle Koeffizienten abgelegt, die die hochgenaue Korrektur für die Druck- und die Tem-
peraturmessung durch einen externen Mikroprozessor mit einer einfachen
Arithmetik-Operation erlauben. Der MS5637 kommt ohne zusätzliche Bausteine aus und zeichnet sich durch einen weiten Versorgungsspannungsbereich (1,8 bis 3,6Volt) aus. Ein I²C-Interface dient zur Kommunikation mit
einem externen Mik-roprozessor. Als Auflösung wird für die Druckmessung
in Abhängigkeit von der Oversampling Ratio (OSR) mit 0,024mbar angegeben. Der totale Fehler einschließlich des Temperaturfehlers im Bereich von
-20 bis 85°C beträgt maximal ±2,5mbar ≈ ±0,25%. Die Auflösung des
Temperatursignals ist < 0,01°C und der max. Temperaturfehler beträgt
0,8°C. Das Modul MS5637 zeichnet sich durch eine geringe Standby Stromaufnahme (0,9μA bei OSR = 256) aus. Der optimale Kompromiss zwischen
Wiederholrate und durchschnittlichem Stromverbrauch kann über die Anwendungs-Software individuell eingestellt und somit der Anwendung angepasst werden. MS5637 ist in einem QFN-Gehäuse (3,0x3,0x0,9mm³) untergebracht und misst Drücke zwischen 10 und 1200mbar, absolut, im Temperaturbereich von -40 bis 85°C. Das neue Drucksensormodul entspricht den
Anforderungen an mobile Sensoren. Es eignet sich insbesondere in Verbindung mit Beschleunigungssensoren für Navigationsgeräte ohne Satellitensignal. Sie können bei Ausfall des GPS, dieses ersetzen und bilden zusammen mit dem GPS ein redundantes Navigationssystem. Neben der Personenortung etwa in größeren Ge-bäudekomplexen eignet sich das Sensormodul
auch als medizinische Applikation beispielsweise für eine mobile Patienten(Positions-)überwachung
www.amsys.com Halle 12/523
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HOCHSTABILE OPTISCHE
SAUERSTOFFSENSOREN
Langlebig mit geringer Leistungsaufnahme
First Sensor präsentiert die neuen fluoreszenzbasierten optischen XYO-Sauerstoffsensoren. Die hochgenauen Sensoren messen den Sauerstoffpartialdruck (ppO2) der Umgebung von 0…300 mbar. Mit einem integrierten
Drucksensor (optional) kann die Sauerstoffkonzentration (%O2) ermittelt
werden. Durch ihre nicht verbrauchende Sensortechnologie erreichen die
XYO-Sensoren eine sehr lange Lebensdauer im Vergleich zu elektrochemischen Sauerstoffsensoren. Die Sensoren sind unempfindlich gegenüber
Temperaturschwankungen und barometrischen Druckänderungen. Durch
ihre geringe Leistungsaufnahme eignen sich First Sensors optische XYOSauerstoffsensoren für den mobilen Einsatz. Die Sensoren können über eine
RS232-Schnittstelle direkt mit einem Mikrocontroller kommunizieren, ohne
zusätzliche Schaltungen für die Signalaufbereitung. Die wartungsfreien
und kostengünstigen Sensoren sind RoHS-konform und zeigen praktisch
keine Querempfindlichkeiten mit anderen Gasen. Die kleinen Kunststoffgehäuse eignen sich für die platzsparende Leiterplattenmontage. Zu den
wichtigsten Merkmalen der XYO-Sauerstoffsensoren gehören eine nicht verbrauchende optische Sensortechnologie (Fluoreszenzlöschung), die Sauer-
www.med-eng.de
stoffpartialdruckmessung (ppO2) von 0…300 mbar, eine optionale Messung der Sauerstoffkonzentration (%O2) sowie eine lange Lebensdauer und
geringe Leistungsaufnahme. Die neuen fluoreszenzbasierten optischen
XYO-Sauerstoffsensoren sind für den Einsatz in Beatmungsgeräten, Unterdruckkammern für das Höhentraining oder für die Raumüberwachung.
www.first-sensor.com Halle 12/622
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MEDengineering 5-6/2015
MED Elektronik Touchscreens
Bei den meisten touchgeführten HMIs fehlt gänzlich die taktile
Rückmeldung. Durch Oberflächen-Aktuation kann der Verlust der
taktilen Rückmeldung kompensiert werden.
Die Crux mit den Tasten
J
eder ist es gewohnt, dass er beim Drücken von Knöpfen
oder Tasten eine taktile Rückmeldung erhält. Bei den
meisten touchgeführten Human Machine Interfaces
(HMIs) fehlt gänzlich diese spürbare Rückmeldung. Das führt
zu Irritationen. Im hektischen Arbeitsalltag kann das sogar
folgenschwere Fehlbedienungen auslösen. Der Ausweg heißt
Oberflächen-Aktuation und kann den Verlust der taktilen
Rückmeldung, wie wir sie von Knöpfen oder Tasten gewohnt
waren, gänzlich kompensieren. Noch mehr Sicherheit im Umgang mit Touchscreens bringt das „Force Sensing“ Feature.
Es misst beim Touchen die Bedienkraft und vermeidet so unbeabsichtigte Auslösungen. Das eröffnet für Medizingerätehersteller ganz neue Bedienkonzepte.
Die Einführung von touchgeführten HMIs verspricht Anwendern von Medical-PCs und Medizingeräten viele Vorteile:
+
Hohe Intuitivität: Durch eindeutige Piktogramme und Beschriftungen sowie Animationen und Gestensteuerung
lässt sich die Bedienung selbst komplizierter Geräte intuitiver und natürlicher gestalten. Die Lernkurve für den Anwender wird deutlich flacher, der Einstieg gelingt schneller.
+
+
+
Hohe Bediensicherheit: Dank der freien Gestaltungsmöglichkeit der Bedienoberfläche kann die Anzahl der Bedienelemente selbst in komplexesten Geräten signifikant
reduziert werden. Für den Nutzer wird die Bedienung
leichter und sicherer. Fehlbedienungen können zudem
durch Syntaxabfragen ausgeschlossen werden.
Geringere Kosten: Die vielen mechanischen Bedienelemente – die mitunter einzeln abgedichtet sein müssen,
um die Reinigung mit Desinfektionsmitteln zu überstehen
– müssen nicht mehr mechanisch ausgeführt werden. Es
wird oft nur noch eine einzige Front für unterschiedliche
Geräteklassen benötigt.
Höhere Stabilität: Beim Einsatz von stabilem Frontglas ist
der Taster zudem keinem wirklich nennenswerten Verschleiß unterworfen. Es kann sich nämlich für den Schaltvorgang lediglich die Glasoberfläche abnutzen. Die Anzahl der Schaltvorgänge, die normalerweise die Lebensdauer eines Tasters definiert, spielt bei der
MTBF-Berechnung also keine Rolle mehr. Reparaturkosten und Ausfallzeiten der oftmals sehr teuren Medizingeräte und Medical PCs können dadurch minimiert werden,
was sich auch auf die Gesamtbetriebskosten auswirkt.
Die HapticTouch-Technologie ermöglicht es, dass man Tasten auf glatten Oberflächen wie Glas fühlen kann.
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+
Hygienisches Design: Eine glatte, völlig fugenfreie Glasoberfläche bietet Viren und Bakterien zudem keine Angriffsfläche. Die Reinigung kann dementsprechend auch
deutlich effizienter vor Nosokomiale Infektionen schützen. Eine Bedienung unter in OPs oft verwandten Schutzfolien ist dabei jederzeit möglich.
Neben all diesen Vorteilen hat eine Touchbedienung für den
Nutzer aber bislang auch einen deutlichen Nachteil: Sie bedient aktuell noch nicht das gesamte Spektrum der menschlichen Wahrnehmung für ein eindeutiges und sicheres Feedback. Optische und akustische Rückmeldungen sind zwar integrierbar – der Tastsinn wird aber derzeit nicht umfassend
bedient.
Es fehlt dabei zum einen die haptische Wahrnehmbarkeit einzelner Bedienelemente: Eine „blinde“ Bedienung – oder gar
Bedienbarkeit durch Blinde – ist also nicht möglich, da die
einzelnen Bedienelemente auf der Glasoberfläche nicht erfülht werden können. Zum anderen fehlt oft auch das taktile
Feedback bei Betätigung. Nutzer vermissen dabei die spürbare Rückmeldung statt schaltender Taster oder sanfter Regler.
Um sicher zu sein, muss der Nutzer deshalb oft den Blick von
dem eigentlichen Geschehen abwenden, um das Gerät zu bedienen. Damit geht aber die Aufmerksamkeit für die eigentliche Aufgabe verloren. Bediensicherheit und Komfort sinken
dadurch.
Zwar versucht man über die Integration der – beispielsweise
bei Mobiltelefonen üblichen – Inertialtechnik ein gewisses
taktiles Feedback für die Betätigung zu vermitteln. Eine solche generische Vibrations-Technologie, die das gesamte Gerät zum Vibrieren bringt, ist aber kein wirklicher Ersatz für die
vielschichtige Rückmeldung mechanischer Bedienelemente.
Über den Tastsinn wollen Anwender nämlich eine Taste bei
Berührung erkennen und den Betätigungsweg als Widerstand
erfühlen bis zum Punkt, an dem man merkt, dass der Taster
schaltet beziehungsweise ein- oder ausrastet. Einen solches,
hoch differenziertes Tasterlebnis konnten normale Touchscreens bislang in keiner Ausführung bieten. Deshalb gibt es
bei Medical PCs und Medizingeräten auch heute noch eine
Vielzahl von Bedientableaus und Konsolen mit einer Vielzahl
mechanischer Bedienelemente. Dies mit den damit verbundenen Nachteilen für Hygiene, Lebensdauer und Kosten sowie – abgesehen vom für viele Anwendungen wichtigen Tastsinn – fehlender Intuitivität und Bediensicherheit eines
touchgeführten HMIs.
Mittelfristig wird der Trend hin vom mechanischen Bedienelement hin zum digitalen Schalter und Taster jedoch deutlich
weiter voranschreiten, weil es heute neue Lösungen wie die
HapticTouch-Technologie gibt, die dank Oberflächen-Aktuation und Force Sensing in der Lage ist, ein differenziertes taktiles und haptisches Feedback auch für glatte Glastouch- oder
Touchpad-Oberflächen anzubieten. Dabei handelt es sich um
eine mikroprozessorgesteuerte Technologie, mit der Anwen-
www.med-eng.de
Aufbau der HapticTouch-Technologie: Für die Implementierung der
HapticTouch-Technologie braucht es lediglich 2 mm zusätzliche Bautiefe.
der auf glatten Oberflächenkonturen von Tasten erfühlen können und bei der Eingabe eine klar fühlbare, eindeutige Rückmeldung ähnlich einer Taste erhalten. Durch Messung der
Andruckkraft lassen sich sogar ungewollte Auslösungen bei PCAPs vermeiden. Auch ist es möglich, unterschiedliche taktile Empfindungen zu erzeugen – vom knackig-harten Piezotaster-Feeling bis hin zu weichen Gummitasten sowie rastende
Schieberegler und Auswahlräder.
Vielfältige Optionen auch abseits vom Screen
Die HapticTouch-Technologie liefert damit ein natürliches
Bediengefühl für Panel-PCs, Touchpads, Keyboards und komplexen Bedienkonsolen. Die HapticTouch-Technologie eignet
sich also nicht nur für screenbasiertes Bedienen, sondern
auch für die Implementierung rund um die Screens bis hin zur
Implementierung einzelner Taster und Schiebregler und oberflächenglatter Bedieneinheiten weit abseits von Screens. Es
ist sogar denkbar, dass mit fortschreitender Entwicklung ein
mechanisch aufwendiger und hygienisch bedenklicher Trackball mit dieser Technik zum glatten Trackpad werden kann,
ohne sein Ball-Feeling dabei zu verlieren.
Für Medizintechnik-Entwickler, die sich mit einer solchen
Technik – die übrigens mit allen aktuell üblichen Touch-Technologien kombiniert werden kann – „First-to-Market“ kommen wollen, ist deshalb genau jetzt der Zeitpunkt, diese Technik ebenfalls zu evaluieren. Einsatzbereiche finden sich in der
Die taktile Empfindung ist skalierbar. Die Auslegung der Kraft-WegKennlinie ist dabei entscheidend.
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MEDengineering 5-6/2015
»
Mechanisch
Die HapticTouch-Technologie erfordert –wie jede Motioncontrol-Applikation – viel Fachwissen für die Messung der Bedienkräfte sowie die Implementierung und Steuerung der Kraftrückmeldung. Zudem ist jedes HMI individuell hinsichtlich
der Oberflächen, Materialstärken sowie Gewicht, Größe und
Elastizität der Materialien. Auch soll jeder Taster und Regler
genau das Druck- und Auslösepunkt-Feedback geben, das zur
optisch dargestellten Bauform und zum akustisch gegebenen
Feedback passt. Aus diesem Grund sollten sich OEM bei der
Implementierung an Anbieter wie next system wenden, die
sich auf die Auslegung von HMIs mit Touchscreens, Displays,
Monitoren und digitalen Eingabesystemen spezialisiert haben. Sie beraten OEM bei der Auswahl der passenden Komponenten für den HapticTouch und unterstützen bei der Implementierung. Sie liefern hierfür auch die passenden Controller
und Treiberbibliotheken und unterstützen zudem sowohl die
Hardwareentwickler für Screens und Bedieneinheiten als
auch die Software Designer für Screen- und HMI-Programmierung. Da man die HapticTouch-Technologie fühlen muss,
um ihn zu verstehen, können EntKONTAKT
wickler bei Next
Next System Germany VertriebsSystem jederzeit eigesellschaft mbH
ne
Teststellung und
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Unterweisung
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HapticTouch
Medizintechnik viele: Von Infusionspumpen-HMIs und Mikroskopie-Arbeitsplätzen über Patientenmonitoring-Systeme bis
hin zu komplexen Diagnosegeräten wie Ultraschall- und Röntgengeräten mit komplexen Bedienkonsolen sowie auch Bedienelemente zum Verfahren von CRT/MRT-Tischen. Selbst
bei mobilen Devices kann die Technologie angewandt werden,
da die Leistungsaufnahme dieser Technologie extrem gering
ist. Grenzen der Anwendung finden sich derzeit nur bei Applikationen von Datentypisten, die mehr als 400 Anschlägen pro
Minute erfordern.
Touch
MED Elektronik Touchscreens
Hygiene
+
+
–
Bauteilereduktion
+
+
–
Kostenreduktion
+
+
–
Lebensdauer
+
+
–
Intuitivität
+
+
0
Bediensicherheit
–
+
+
Blinde Bedienung
–
+
+
Haptisches Feedback
–
+
+
Taktiles Feedback
–
+
+
Force Sensing
–
+
+
Bedienung durch Blinde
–
+
+
Bedienelement
Die HapticTouch-Technologie mit Oberflächen-Aktuation und ForceSensing vereint die Vorteile digitaler und mechanischer Bedienelemente und eliminiert die Nachteile einfacher Touch-Technologien,
die lediglich limitiertes Feedback für den Tastsinn bieten.
Michael Nussbaumer
ist Product Manager Display & Haptic Solutions
bei Next System
Karl Bayer
ist Key Account Manager bei Next System
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TOUCHSCREEN-INTEGRATION
FÜR JEDES GEHÄUSE
Mit der Produktfamilie BoTouch hat BOPLA eine Gehäuse-Baureihe im Programm, die den weitgehend standardisierten Einbau handelsüblicher Displays verschiedener Größen sowie resistiver und kapazitiver Touchscreens
erlaubt. Unter Verwendung der hierfür entwickelten Technologien lassen
sich die Komponenten auch in alle Standardgehäuse integrieren. Auf Kundenwunsch kann der Touchscreen zudem mit einer konventionellen Folientastatur kombiniert werden. Für Anwendungen, bei denen keine Schmutzkanten verbleiben dürfen, wie in der Medizintechnik oder im Lebensmittelbereich, bietet der Gehäuse-Experte besondere Lösungen mit
MEDengineering 5-6/2015
durchgehender Frontfolie für resistive oder Coverglass für kapazitive
Touchscreens an. Bei der Display-Montage setzt BOPLA auf eine selbst entwickelte Vergusstechnologie: Eine schwimmende Lagerung gleicht Maßund Bearbeitungstoleranzen sowie thermische Ausdehnungseffekte oder
mechanische Belastungen auf effektive Weise aus. Unterschiedliche Anforderungen lassen sich durch die Wahl einer geeigneten Vergussmasse realisieren. Die Touch- und Glaseinheit lässt sich auch mittels Optical Bonding
zusammenführen. Durch das flüssige Verkleben beider Komponenten wird
eine hohe optische Qualität erreicht. Zwischen dem Anzeigeelement und
der Frontglasscheibe können sich keine Luftblasen bilden. Um komplexe
HMI-Projekte kümmert sich bei BOPLA ein eigens darauf spezialisiertes Expertenteam.
www.bopla.de
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www.med-eng.de
Neuheiten
Die Nachfrage nach anwendungsspezifischen elektronische Baugruppen und Systemen steigt. Der Technologiedienstleister RAFI
Eltec GmbH aus Überlingen am Bodensee passt deshalb seine Kapazitäten
diesem Trend an. Neben den vorhandenen SMD- und THT-Produktionslinien
verfügt RAFI Eltec seit über 20 Jahren über eine vollautomatische Chip on
Testläufen mit einer sehr anspruchsvollen Evaluierungsbaugruppe, auf der
vorab in unmittelbarer Nähe des Chips hohe SMD-Bauteile bestückt wurden,
zeigten sich die Stärken des Wedge-Wedge-Bonder BJ820. Vor allem diie
Bondstellen wiesen nach den Härtetests ein sehr hohes Qualitätsniveau
aus. Zum anderen beeindruckte der Aluminium-Drahtbonder durch seine
MEHR KAPAZITÄTEN FÜR CHIP-ON-BOARD-PRODUKTION
theoretische Bondgeschwindigkeit von bis zu sieben Drähten pro Sekunde.
Im praktischen Versuch während der Evaluierungsphase war diese Anlage
deutlich schneller als die Systeme der Mitbewerber – ein Pluspunkt, der sich
vor allem bei der Bewältigung größerer Stückzahlen auszahlt.
Die sehr hohe Bondqualität resultiert unter anderem auch aus dem verschleißfreien und wartungsarmen Piezo-Bondkopf sowie einer soliden und
schweren Bauweise des Gesamtsystems, das auftretende Schwingungen
und Vibrationen verringert und sehr gut absorbiert und dämpft. Hinzu
kommt eine Echtzeitüberwachung der Bondqualität (PiQC- Process integrated Quality Control) und eine Bondkraftkontrolle.Diese Eigenschafte zusammengenommen führen zu einer sehr hohen Prozesssicherheit.
Board – Produktion im Reinraum und realisiert für seine Kunden viele miniaturisierte Serienprodukte mit einem hohen Anspruch an Komplexität und
Qualität. Mit der jüngsten Investition in einen neuen Wedge-Wedge -Wirebonder vom Typ BJ820 von Hesse erhöht die Technoilogieschmiede ihre Chip
on Board-Kapazitäten.
Die Vorbereitungen und Evalulierung führte ein Team aus Mitarbeitern der
Abteilung Engineering Services, der COB-Fachabteilung, sowie ein Prozessspezialist der Abteilung Qualitätssicherung und Technologie durch. Nach
Zufrieden sind die RAFI-Mitarbeiter auch mit einem weiteren MaschinenFeature. Der große Arbeitsbereich erlaubt die Erweiterung mit einer so genannten „Hesse-E-Box“. Damit gewinnt man einen zusätzlichen, leicht zugänglichen manuellen Bondbereich für Muster oder zum Abbonden vor dem
Inline-Bondbereich. Die Box-Erweiterung ermöglicht und vereinfacht die
Einrichtung des Bondkeiles über eine Videokamera, wodurch die Stillstandszeiten, verursacht durch Werkzeug- und Drahtwechsel, deutlich reduziert werden.
www.rafi-eltec.de
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Die ASB110 Serie von XP Power sind komplette Netzteile und benötigen keine externen Bauteile. Diese Stromversorgungen im Full
Brick Format verfügen über einen sehr hohen Wirkungsgrad und eine printbare, sehr flache Bauform. Die ASB110 liefern 110W mit Weitbereichseingang und sind für IT- und Industriekunden konzipiert, welche kontaktge-
kühlte Stromversorgungen suchen. Der hohe Wirkungsgrad von 91 Prozent
bedeutet, dass die über die Baseplate abzuführende Verlustleistung minimal ist. Da in den Geräten die EMV Befilterung, die Ladeelkos und die Eingangssicherung bereits eingebaut sind, werden keine externen Bauteile benötigt. Die flachen Full Brick Netzteile der Serie ASB110 haben die Abmes-
GERINGE VERLUSTLEISTUNG IM FULL BRICK FORMAT
sungen von nur 116.8 x 61.0 x 17.0mm. Die Kühlung kann durch die
Montage an das Gerätechassis oder durch einen Kühlkörper erreicht werden.
Durch die sechs verfügbaren Standardspannungen von 12, 15, 24, 28, 36
und 48VDC bieten sie vielfältige Einsatzmöglichkeiten. Zusammen mit dem
hohen Wirkungsgrad und der geringen Leerlaufleistungsaufnahme von
<0,3W erfüllen die ASB110 die „Green Power“ Vorgaben von XP und erzeugen dadurch weniger Verlustleistung, was gut für die Umwelt ist. Die Standardfeatures umfassen Überstrom-, Überspannungs- und Übertemperaturschutz und verfügen über einen Weitbereichseingang von 85 bis 264VAC.
Durch den Betriebstemperaturbereich von -40°C bis +85°C sind die Geräte
für den Einsatz in Applikationen geeignet, in denen ein weiter Temperaturbereich gefordert wird. Die ASB110 sind nach den internationalen Normen
IEC/UL/EN60950-1 für IT Equipment zertifiziert und erfüllen ohne zusätzliche Komponenten die EMV Grenzkurven der Klasse B. www.xppower.com
www.med-eng.de
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MEDengineering 5-6/2015
MED Software Testing
Das Ziel jeder Entwicklung sind funktionssichere Baugruppen und
Medizingeräte. Die richtigen Werkzeuge schließen unerwartete
Überraschungen auf dem Weg dorthin aus.
Transparenz
mit Blick in die Zukunft
E
ine effektive Qualitätskontrolle verlangt nach einer
maßgeschneiderten Prüfstrategie. Nur einwandfreie
Produkte sollen schließlich das Haus in Richtung Kunden verlassen. Das Prüfen von Baugruppen und Produkten jedoch auf eine schlichte Ja-Nein-Entscheidung zu begrenzen,
wäre ein großes Versäumnis. Denn die Prüfeinrichtungen eines Funktions- oder End-of-Line-Tests liefern in aller Regel
mehr als nur „Pass“ oder „Fail“, sondern darüber hinaus eine
Fülle nützlicher Daten.
Diese Daten sind wertvolles Material für jeden Fertigungsverantwortlichen. Gemessene Ströme und Spannungen geben
unmittelbar Aufschluss über das Verhalten elektrischer und
elektronischer Bauteile wie Kondensatoren, Spulen oder Widerstände oder verweisen auf das Verhalten anderer Komponenten. Wie die Stromaufnahme eines Elektromotors, die bei-
spielsweise Hinweise geben kann auf den Zustand seiner Lager. Oder die Zeit, die eine Heizung zum Erreichen einer
vorgegebenen Temperatur benötigt, kann als Indikator für ihre
Funktionsfähigkeit
herangezogen werKONTAKT
den. Die Prüfplaner
MCD Elektronik GmbH
ziehen über das
75214 Birkenfeld
Messen und AufTel. 0 72 31/78 405-0
zeichnen bestimmFax 0 72 31/78 405-10
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ter physikalischer
Größen Rückschlüsse auf die Funktionsfähigkeit des Test-Kandidaten. Interessant ist es dabei,
rechtzeitig Veränderungen zu erkennen. Gemeint ist das langsame Wegdriften von Messwerten, zunächst noch so gering,
dass der Prüfling den Test besteht. Die Extrapolation solcher
Die Prüfeinrichtung entscheidet über
„Pass“ oder „Fail“.
MEDengineering 5-6/2015
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www.med-eng.de
Trends aber erlaubt Hinweise auf ungünstige Entwicklungen.
Das betrifft übrigens nicht nur den Prüfling, sondern auch die
Testeinrichtung selbst. Die allmähliche Drift eines wichtigen
Parameters kann ein Hinweis auf Material- oder Fertigungsfehler sein. Es kann aber auch genauso sein, dass in der Prüfeinrichtung ungewollte Veränderungen ablaufen, die die Testergebnisse nachteilig beeinflussen.
Nun fallen im Testbetrieb Unmengen von Daten an. Viele rücken der Datenflut mit selbst erstellten Excel-Charts auf den
Leib. Die Auswertungen, deren Qualität stark vom Talent des
Erstellers abhängen, haben einen Nachteil, dass sie nicht parallel zu den Messungen mitlaufen, sondern stets eine rückwärtsgewandte Sicht bieten. Der Messtechnik-Spezialist
MCD Elektronik erkannte diese Problematik aufgrund der eigenen Praxiserfahrungen sehr früh und entwickelte ein Software-Tool, den „MCD Datenmanager“. Zunächst als Zusatzmodul für den hauseigenen MCD TestManager CE entwickelt,
stellt der MCD Datenmanager heute ein sehr leistungsstarkes
Werkzeug für jeden Testingenieur und seine Kollegen aus der
Fertigung dar.
Der Datenmanager kann in direkter Verbindung mit dem TestManager betrieben werden. Zahlreiche Schnittstellen erlauben aber auch die Verbindung zu anderen Testumgebungen.
Das Programm analysiert die Messwerte und generiert Statis-
Electric Drives Production
Konferenz und Messe
Nürnberg, 15. – 16.09.2015
Die grafische Darstellung zeigt die Analyse driftender Messwert.
tiken und Berichte. Durch die Verwendung einer schnellen
Real-Time-Database steht die Auswertung der Messdaten
nach kurzer Bearbeitungszeit nahezu in Echtzeit zur Verfügung. Die Auswertung erfolgt entweder benutzergesteuert
oder automatisiert. Umfangreiche Filterfunktionen erlauben
verschiedene Sichten auf das Datenmaterial. Ein SQL-Interface eröffnet darüber hinaus den direkten Zugriff auf das Datenmaterial und ermöglicht so nicht standardisierte, anwenderspezifische Abfragen oder Auswertungen.
Zu den wichtigsten statistischen Auswertungen des MCD Datenmanagers gehören:
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Data
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Statistic
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Pass / Fail Data
Filter
Report
SQL Explorer
WEB
Export
Real Time Data Base
Fast Data Reader
(Filter)
Measurement
Data
Pass / Fail
Data
Fail Data
Systemarchitektur des MCD Datenmanager.
+
+
+
+
Statistik der Testergebnisse und der Testdauer
Fehlerstatistik
Statistik der Messwerte
Analyse der Maschinen und Prozessfähigkeit.
Das integrierte Reportmodul unterstützt den Anwender bei
der Gestaltung eigener Auswertungen, die in Projektfiles gespeichert und jederzeit bei Bedarf wieder geladen werden
können. Für die meisten Unternehmen ist es wichtig, das Erscheinungsbild der Berichte beliebig an hauseigene Vorgaben
samt Firmenlogo anpassen zu können. Auch der Export in
übergeordnete Management-Systeme ist möglich, dazu stehen zahlreiche Formate, wie Word, Excel, PDF, Text, XML oder
HTML und andere zur Verfügung. Umgekehrt kann der MCD
Datenmanager auch von Fremdsoftware komplett ferngesteuert werden. Eine integrierte Scriptengine ermöglicht die automatisierte Erstellung und Speicherung aller Auswertungen
und Reports. Außerdem stehen die Daten als WEB-Reports an
beliebigen Online-Arbeitsplätzen zur Verfügung.
Bild/Grafiken: MCD Elektronik
Unterschiedliche Situationen verlangen nach speziellen
Sichten auf die Daten. Dazu bietet der MCD Datenmanager eine Reihe von Filtern, darunter die Seriennummer des Prüflings, der Test-Modus, die Dauer des Tests oder ein bestimmtes Zeitfenster. Die Ergebnisse werden in Listenform dargestellt, können aber auch in unterschiedlich parametrierbaren
Grafikdarstellungen angezeigt werden, wie in der Ansicht
„Top Errors“.
Neben der Verfügbarkeit aktueller Messdaten bietet die
„Trendanalyse“ in der Mehrzahl der Fälle einen sicheren Blick
in die Zukunft. Dazu errechnet der MCD Datenmanager eine
Trendkennzahl über statistische Algorithmen. Oft liegt das
Problem aber auch in der Prüfanordnung selber, wie das Beispiel der Produktion von Klappenstellern aufzeigt. Hier kam
es in einem Fall zu vermehrten Ausfällen. Die Auswertung mit
dem MCD Datenmanager zeigte über den grafischen Messwertverlauf und die statistische Auswertung / Trendanalyse
den Winkelfehler sofort an. Erst die grafische Anzeige des verschobenen Mittelwerts der Winkelmessung konnte den Trend
sichtbar machen. Die Ursache für diesen Fehler lag nicht bei
MEDengineering 5-6/2015
den Prüflingen sondern in der mechanischen Verstellung der
Prüflingsaufnahme.
Für die Trendanalyse der aufgezeichneten Messwerte erfolgt
zunächst eine statistische Bewertung und Filterung der einzelnen Messungen. So werden für die Trendberechnung nur
Geräte analysiert, welche prinzipiell als PASS geprüft wurden,
um durch tatsächliche Fehler (defekte Einrichtungen) den eigentlich relevanten Trendverlauf nicht zu verfälschen. Weiterhin besteht die Möglichkeit, die Trendanalyse auf einstellbare
Bereiche festzulegen beziehungsweise unterschiedliche Bereiche zu vergleichen. Die Trendanalyse selbst erfolgt durch
eine gewichtete Approximation der erfassten Messwerte.
Hierbei spielen der Zeitpunkt der Messung, die Abweichung
vom Soll- oder Mittelwert und natürlich die Streuung der einzelnen Messwerte die ausschlaggebende Rolle. Der verwendete Algorithmus erkennt dann, ob und wenn ja wann, eine
laufende Produktion die eingestellten Grenzwerte durchbricht.
Gute Erfahrungen gab es bei der optischen Taumelkreisprüfung von Kontaktstiften. Bei diesem Projekt wird geprüft, ob
die Kontaktstifte eines Prüflings verbogen sind. Hierzu wird
der Abstand der Kontaktstiftspitze zu einem Referenzpunkt
mittels Bildverarbeitung vermessen und der Wert in der Datenbank gespeichert.
Die Auswertung der Datenbank mit dem MCD Datenmanager
während der Inbetriebnahme war sehr hilfreich. Mit Hilfe der
statistischen Auswertung (Normalverteilung) konnte die
Messwertverteilung und somit die erreichte Genauigkeit analysiert werden. Die Trendanalyse hingegen war hilfreich bei
der Ermittlung und Überprüfung der Stabilität der Werte. Das
frühzeitige Erkennen über „weglaufende“ Werte war bei der
Inbetriebnahme ein wichtiges Kriterium, um die Stabilität der
mechanischen Kontaktierung des Prüflings zu gewährleisten.
Der Vorteil des MCD Datenmanagers war hierbei die grafische
Anzeige der Normalverteilung im Statistikwerkzeug. Ein weiterer Vorteil bei Benutzung des MCD Datenmanagers ist die
schnelle Datenübernahme aus der Datenbank des MCD TestManagers welcher hier zum Einsatz kam.
Neben der reinen Trendanalyse spielt auch der statistische
Vergleich von Messgrößen, die zunächst scheinbar unabhängig voneinander sein können, eine mitunter entscheidende
Rolle bei der Optimierung einer Fertigungslinie. Hierzu bietet
der Datenmanager die Möglichkeit, Messwerte zu vergleichen, automatisch die Grenzwerte für einen Messpunkt zu optimieren und die dadurch entstehenden Ergebnisse über die
gesamte Fertigung zu simulieren. So konnte bei der Produktion von Audioverstärken durch Optimierung einiger Toleranzen
mit dem Datenmanager im Inlinebereich (also vor der Endmontage) die Ausfallrate am EOL (End-of-Line) um 20 Prozent gesenkt werden.
50
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Neuheiten
Strenge Regeln erfordern lückenlose Kontrolle. Qualitätsmanagement ist der Schlüssel für die Kontrolle und Kalibrierung
von Prüfmitteln in der Medizin und im Life Science-Bereich.
Transparentes
Prüfmittelmanagement
b Analysenwaage, Blutdruckmessgerät oder Kernspintomograph – um sicherzustellen, dass Messungen
und Untersuchungen korrekte Ergebnisse liefern,
müssen auch die dafür eingesetzten Geräte und Produkte genau überwacht werden. Das Prüfmittelmanagement unterliegt strengen gesetzlichen Regelungen und muss sorgfältig
dokumentiert werden. Moderne Softwarelösungen, die auf die
Bedürfnisse von Medizintechnik, Pharmazie oder Biotechnologie zugeschnitten sind, unterstützen in einer effizienten
und normkonformen Durchführung diese wichtigen Aufgaben. Die Aachener ConSense GmbH, spezialisiert auf innovative Software für das Qualitäts- und Integrierte Management,
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Softwarelösung zur effizienten Unterstützung in der Überwachung von Mess- und Prüfmitteln, die für eine transparente
Verwaltung von Prüfmitteln, Prüfhilfsmitteln und Arbeitsmitteln durch automatisierte Abläufe bei wiederkehrenden Aufgaben und Terminen sorgt. Alle Prüfmittel werden systematisch in Hierarchien nach Klassen und Typen geordnet. Prüfmittelbestände lassen sich dafür ganz einfach per
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Barcode-Scanfunktion erfassen und in detaillierten Prüfmittelplänen und -listen verwalten. Das integrierte Dokumentenmanagement erlaubt die Einbindung relevanter Dokumente
wie Zeichnungen, Fotos, Zertifikate, Bedienungsanleitungen
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Übersichten informieren auf einen Blick über alle eingesetzten Prüfmittel und deren Status. Das auf die speziellen Anwenderbedürfnisse zugeschnittene Prüfmittelmanagement
unterstützt damit auf besonders effiziente Art und Weise die
Verwaltung, Kontrolle, Wartung oder Kalibrierung von Prüfmitteln. Ein eindeutiges Rollen- und Rechtekonzept regelt dabei die Verantwortlichkeiten. Verschiedene Eskalationsstufen
stellen sicher, dass die festgelegten Prüftermine und Intervalle eingehalten werden. Für Sicherheit und Nachvollziehbarkeit sorgt eine lückenlose Dokumentation aller durchgeführten Aktionen. Vom Sicherheits- und Funktionstest für Infusionspumpen, Defibrillatoren oder Inkubatoren bis zur Eichung
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MED Management Outsourcing
Alles selbst zu machen kann bei der Entwicklung von Medizingeräten schnell in eine Sackgasse führen. Ein Patentrezept für
den richtigen Weg gibt es allerdings nicht.
Integration
oder Innovation
W
enn ein Hersteller von Medizingeräten den Großteil
seiner Zeit und Ressourcen in die Integration von
Middleware und Betriebssystemkomponenten und
die Koordination der entsprechenden Zulieferer steckt, dann
ist er ein Integrator und kein Innovator. Viele Medizingerätehersteller haben das noch nicht erkannt. Innovative Medizintechnik-Anwendungen zu entwickeln ist ihre Stärke, doch den
Großteil ihrer Zeit verwenden sie auf etwas ganz anderes.
Die Hersteller stehen bei der Entwicklung ihrer Medizingeräte
vor der Wahl: Sie können sich für einen „Do-it-yourself“-Ansatz (DIY) entscheiden und alles selbst in die Hand nehmen
oder sie können Partnerschaften mit Unternehmen eingehen,
die über den nötigen Erfahrungsschatz zur Integration der Betriebssystem- und Middlewarekomponenten für Medizintechnik verfügen. Beide Ansätze haben Vor- und Nachteile, und eine Entscheidung für den einen oder anderen Weg ist nur mit
Kenntnis der damit jeweils verbundenen Kosten, potentiellen
Schwierigkeiten und des nötigen Zeitaufwands möglich.
Der Hauptgrund für „Do-it-yourself“ ist das Streben nach Kosteneinsparungen insbesondere bei den Anfangs- beziehungsweise Investitionskosten. Kann das funktionieren? Betrach-
Kompetente Partner können bei der Integration
der Betriebssystem- und Middlewarekomponenten helfen.
ten wir dazu diejenige Softwarekomponente, die das Herzstück vieler lebenswichtiger Medizingeräte bildet: das
Betriebssystem (OS).
Bei „Do-it-yourself“ entscheiden sich die Hersteller anstelle eines kommerziell verfügbaren (COTS) OS eines Embedded-Software-Anbieters häufig für ein „freies“ Open-Source-OS. Nun ist ein Open-Source-OS insofern „frei“ im Sinne
von
kostenfrei,
als
erst
einmal
keine
Anschaffungskosten anfallen. Dasselbe ließe sich auch
über einen geschenkten Hundewelpen sagen. Nun kennt
aber jeder Hundehalter den niemals endenden Strom an
Ausgaben für seinen Vierbeiner – Tierarztrechnungen, Futterkosten und der Zeitaufwand für die Abrichtung. Das alles zusammen genommen sind die
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ein „freies“ OS entFax: 0511 94091-199
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stehen Gesamtunterhaltungskosten:
zusätzlicher Anpassungs- und Testaufwand für die Zertifizierung eines Medizingeräts mit Open-Source-OS, entgangener Gewinn aufgrund des späteren Markteintritts sowie
Investitionen für Aufbau und Unterhalt eines angestellten
Teams von OS-Experten.
Ein Entwicklungsteam, das „Do-it-yourself“ betreibt, muss in
der Regel Technologiekomponenten von zahlreichen unterschiedlichen Anbietern beziehen. Diese Komponenten müssen ausgewählt, integriert und getestet werden. Das Team
muss ein Board-Support-Package erstellen – komplexe Spezialsoftware, die den Betrieb des fertigen Medizingeräts mit
dem OS ermöglicht. Zusammenfassend: Ressourcen, die zur
Beschleunigung der Produktentwicklung und Wertschöpfung
beitragen könnten, werden stattdessen für die Entwicklung
und Pflege des Betriebssystems abgestellt.
Trends wie Patientenfernüberwachung, drahtlose Netzanbindung und die Einbindung von Consumer-Technologie wie beispielsweise Touchscreen-Oberflächen spornen die Evolution
der Medizintechnik an. Gestiegene technische Anforderungen haben bei Design und Herstellung von Medizingeräten
neue Komplexitätsgrade geschaffen. Die Gerätehersteller
müssen heutzutage eine Vielzahl an Anbindungsoptionen berücksichtigen – Mobilfunk, Bluetooth und WLAN – und haben
die Qual der Wahl zwischen Grafik- und UI-Technologien wie
HTML5, OpenCV und Qt.
Bild: QNX
Drahtlose Netzanbindung hat in der Medizintechnik zahlreiche Anwendungsfälle, etwa bei der Inventarverwaltung mittels Asset Tracking, bei der Automatisierung medizinischer
Arbeitsabläufe oder beim Sammeln und Erfassen von Patientendaten in Krankenhausinformationssystemen (KIS/HIS).
Bereits ein einzelnes Medizingerät drahtlos ins Mobilfunknetz
zu bringen ist eine immense Herausforderung. Die Technologie ist komplex und erfordert umfassende Kenntnisse über
Mobilfunkanbieter, Zertifizierungsnormen, bewährte Vorgehensweisen und die Integration in Krankenhausnetze.
Darüber hinaus entsteht die Frage nach Interoperabilität zwischen verschiedenen ans Netz angebundenen Medizingeräten.
Aufsichtsbehörden wie die Food and Drug Administration (FDA)
in den USA verlangen von den Medizingeräteherstellern eine
bessere Kenntnis der Faktoren, die das Verhalten ihrer vernetzten Geräte beeinflussen können. Zur Erlangung einer Marktzulassung müssen die Hersteller ein tief gehendes Verständnis für
die Interoperabilität eines Geräts nachweisen. Dazu zählt etwa
das Verhalten des Geräts, wenn es mit einem drahtlosen Netz in
einer Krankenhausumgebung verbunden ist, oder die möglichen Auswirkungen, wenn es mit anderen Medizingeräten, Mobilgeräten von Mitarbeitern und Patienten, Verkaufsautomaten
und PoS-Systemen um Bandbreite konkurriert. Ein Gerät mit
WLAN- oder Mobilfunkanbindung zu entwickeln, das eine Vielzahl von Mobilfunktechnologien wie 3G/4G/LTE beherrscht, erfordert viel Erfahrung. Außerdem muss ein solches Gerät umfassende Tests durch die Mobilfunkanbieter durchlaufen, bevor
www.med-eng.de
Der Entwicklungsprozess ist
vielschichtig und erfordert
umfassende Erfahrung und
ein tief gehendes Verständnis für die Interoperabilität
eines Geräts.
diese es überhaupt in ihre Netze lassen.
Vor dem Hintergrund der beschriebenen Problematik ziehen
viele Medizingerätehersteller den Einkauf einer umfassenden
Embedded-Software-Plattform aus einer Hand in Betracht.
Zwar können die Anfangskosten für eine solche Plattform gerade junge Start-ups abschrecken, doch machen die inhärenten Vorteile wie die schnellere Marktreife, die einfachere Erlangung der Marktzulassung und die niedrigeren Gesamtunterhaltungskosten diesen Ansatz zu einer attraktiven Option.
„Do-it-yourself“ kann davon ablenken, sich in ausreichendem
Maße auf Innovationen und Kernkompetenzen zu konzentrieren. Das ist wie die Neuerfindung des Rades, die einen geradezu maßlosen Aufwand mit sich bringt. Die Alternative ist eine kommerziell verfügbares COTS OS, das vorab für die Verwendung in Medizingeräten qualifiziert ist. Der Vorteil liegt
nahe: Entwickler können sich auf die Differenzierung ihres
Produkts und dessen Marktreife konzentrieren und müssen
weniger Zeit und Aufwand in die Erlangung der Marktzulassung investieren.
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ist Senior Product Manager und für das MedizintechnikSoftwareportfolio von QNX Software Systems verantwortlich.
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MEDengineering 5-6/2015
Neuheiten
OP-MANAGEMENTSYSTEME BÄNDIGEN
HIGHTECH-GERÄTEPARK
Zentrale Steuerung, leichtere Installationen
Moderne Operationssäle sind vollgestellt mit Geräten, Monitoren, Leuchten
und Computern. Solche Geräteparks lassen sich nicht über eine einheitliche
Gebrauchsanleitung steuern – jeder Apparat verlangt nach eigener Bedienung und oft können die einzelnen Geräte nicht miteinander „kommunizieren“ oder ihre Daten austauschen. Die unterschiedliche Useability oder
schlicht die fehlende Ergonomie von Benutzeroberflächen, Schaltern und
Eingabegeräten lenken nicht nur ab, es kostet im Rahmen von Operationen
auch wertvolle Zeit. Abhilfe schaffen OP-Managementsysteme. Beispielsweise Core Nova von Richard Wolf. Es ermöglicht nicht nur eine zentrale
Steuerung aller Geräte im OP und digitalen, sicher autorisierten Zugriff auf
alle präoperativen Patientendaten, es vereinfacht auch wesentlich die Installation und Einbindung sämtlicher OP-Geräte.
Mehr Wirtschaftlichkeit und Effizienz im Operationssaal – das ist das Ziel
von Kliniken und Praxen, die sich für die Anschaffung von modernen OP-Managementsystemen entscheiden. Durch die spezielle Soft- und Hardware
der Systeme werden kürzere Operations- und Dokumentationszeiten bei
gleichbleibenden Eingriffsergebnissen erreicht. Aber auch signifikant reduzierte Energiekosten, die Sicherheit der Patientendaten und nicht zuletzt die
steigenden Anforderungen von Ärzten und OP-Personal an ihre Arbeitsumgebung im Hinblick auf Anwenderfreundlichkeit und Komfort sind Faktoren,
die für OP-Managementsysteme sprechen. Von der Endoskopiekamera über
die OP-Leuchte und den OP-Tisch bis hin zu mehreren Bedienarbeitsplätzen
– alles wird durch die Software automatisch im Plug & Play-Modus erkannt.
Neue Standards im Hinblick auf Skalierbarkeit und Datensicherheit.
Nicht nur Chirurgen wird die Arbeit also erleichtert, sondern auch für die
IT-Verantwortlichen in Kliniken und ambulanten OP-Praxen.
Core Nova ist eines der ersten netzwerkbasierten OP-Managementsystem
auf dem Markt. Nach Firmenangaben bietet die Einbindung beispielsweise
von bestehenden Krankenhausinformations- und OP-Planungssystemen
sowie Patientenverzeichnissen keinerlei Probleme. In der Praxis ergeben
sich durch die zentrale Steuerung aller Geräte im OP per Touchscreen kürzere Umrüstzeiten des OP-Saals. Die Ärzteteams sind durch den digitalen
Zugriff auf alle präoperativen OP-Planungsdaten und die direkte Dokumentation der Operationen entlastet. Das System ist sowohl für den Einsatz in
neu erstellten als auch für bestehende Operationssäle konzipiert. Denn das
Core-Nova-System kann frei skalierbar an den jeweiligen individuellen Bedarf angepasst werden, alternativ integriert in bereits existierende IT- und
Serverinfrastrukturen oder aber auch mobil auf einem konventionellen Videowagen.
„Im Gegensatz zum Vorgängermodell ist Core Nova durch die Möglichkeit
der individuellen, frei skalierbaren Anpassung des Systems an den jeweiligen Bedarf sowohl für Operationssäle von Kliniken als auch für größere Praxen bestens geeignet. So kann das System in bereits existierende IT- und
Serverinfrastrukturen integriert werden, aber eben auch mobil auf einem
konventionellen Videowagen zum Einsatz kommen. Unabhängig vom mobilen oder stationären Einsatz des Systems erfolgt der gesamte Austausch
von patientenrelevanten Daten ausschließlich über ein verschlüsseltes und
gesichertes Netzwerk. Der Zugriff auf angeschlossene Geräte und Daten ist
beispielsweise über Zertifikate auf zugelassene Nutzer eingeschränkt. Bedienungen können zusätzlich überwacht und protokolliert werden“, so Timo
Haller, Leiter Produktmarketing Integration bei Richard Wolf.
Funktionen, die bei den derzeit auf dem Markt befindlichen Managementsystemen auf viele einzelne Geräte verteilt sind, wurden bei Core
Nova in wenige Geräte integriert.
MEDengineering 5-6/2015
Bei der kompakten, mobilen Version sind alle Funktionen, die bei den derzeit
auf dem Markt befindlichen Managementsystemen auf viele einzelne Geräte
verteilt sind, in wenige Geräte integriert. Das hat nicht nur einen geringeren
Platzbedarf für das System zur Folge, sondern sorgt durch die verringerte
Zahl der Einzelgeräte auch für niedrigeren Anschaffungskosten. Wert legten
die Entwickler von Richard Wolf auch auf eine Stromversorgung und damit
verbunden einen geringeren Energiebedarf.
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SCHNELLERE EVALUIERUNG
INDUSTRIELLER SENSOREN
Vier Ports und ein Software-Stack
Fachmesse für Werkzeugund Formenbau
Mit dem Referenzdesign Maxrefdes79# von Maxim Integrated Products, Inc.
steht Designern jetzt eine gemeinsame Plattform für die Entwicklung ihres
eigenen IO-Link-Masters und mehrerer industrieller Sensoren zur Verfügung. Die Plattform erlaubt Herstellern eine schnellere Markteinführung von
IO-Link-basierten Fabrikautomationsdesigns. Als erstes IO-Link-MasterReferenzdesign überhaupt reduziert das Maxrefdes79# den Zeit- und Kostenaufwand für die Entwicklung und Evaluierung von IO-Link-Mastern und
IO-Link-Sensorsystemen. Bisherige Entwicklungslösungen für IO-LinkMaster verfügten lediglich über einen Port. Der IO-Link-Master von Maxim
dagegen ermöglicht das Testen von bis zu vier Sensoren auf einmal. Als
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Die regionale Fachmesse mitten in der Branche
IO-Link-konformes System lässt sich das Referenzdesign mit allen IO-LinkSensoren kombinieren, die heute auf dem Markt angeboten werden. Das
Maxrefdes 79# ergänzt vier Sensor-Referenzdesigns von Maxim. Das neue
Referenzdesign besteht aus einer hochintegrierten Entwicklungsplattform
und einem Software-Stack. Das System verfügt über vier Ports – einen für
jeden IO-Link Master (MAX14824). Zusätzlich sind Stromversorgungsprodukte integriert. Das Maxrefdes 79# nutzt die industrieweit schnellste COM3-Kommunikation (400 µs). Es wird mit einem Adapter geliefert und verfügt
über einen microUSB-Datenanschluss. Die wichtigsten Vorteile: Der 4-PortMaster mit Software-Stack kann vier beliebige IO-Link-Sensoren testen und
externe Sensoren lassen sich einfach anschließen sowie zügig evaluieren.
Die Entwicklungszeit für IO-Link-Master und -Sensoren reduziert sich dadurch erheblich. Das Maxrefdes79#-Board mit Software-Stack ist für 500,US-Dollar verfügbar. Die Ersteinheit kostet auf der Maxim-Website und bei
ausgewählten Vertrags-Distributoren 415,- US-Dollar. Hardware- und Firmware-Designdateien und Prüfdaten sind kostenlos online verfügbar. Eine
unbegrenzte Softwarelizenz gibt es für 85,- US-Dollar bei TEConcept.
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Neuheiten
MED Verfahren Biosensing
Der Anteil mobiler Techniken in der Gesundheitsversorgung
nimmt zu. Auch wenn die Telematikinfrastruktur hinterherhinkt:
Die elektronischen Systeme sind einsatzreif.
Aufstieg der
Biosensing-Sensoren
Die Herzfrequenz lässt sich bestimmen, indem man die Haut mit einer LED beleuchtet und das reflektierte Licht misst.
ie Tatsache, dass das Durchschnittsalter der Weltbevölkerung stetig wächst, erzeugt einen zunehmenden
Bedarf an technischen Lösungen zur Überwachung
des Gesundheitszustands. So genannte „Wearables“ oder
„Portables“ erkennen im Rahmen der medizinischen Diagnose Anomalitäten wie zum Beispiel Herzrhythmusstörungen,
die meist im Laufe des Tages, aber nicht zwingend während
des Besuchs in der Arztpraxis auftreten.
D
Vielfältige Anwendungen
Eindrucksvolle Fortschritte wurden in letzter Zeit bei den so
genannten Biosensing-Systemen erzielt, die sich unter anderem für die Elektrokardiografie (EKG), also die Aufzeichnung
der Herzströme eignen. Bei den ersten EKG-Geräten zu Beginn des 20. Jahrhunderts mussten die Patienten ihre Gliedmaßen noch in große Wannen mit Salzlösung tauchen, damit
die Signale abgeleitet werden konnten. Heute dagegen gibt es
kompakte elektronische Systeme, die praktisch überall einsetzbar sind. Darüber hinaus hat diese Technik den Weg zu Biosensing-Systemen und bio-inspirierten Anwendungen geeb-
MEDengineering 5-6/2015
net, die nicht nur in Sportuhren eingesetzt werden, sondern
sogar in Gaming-Systemen die Herzfrequenz des Spielers erfassen können, um Rückschlüsse auf seinen emotionalen Zustand zu ziehen.
Eine weitere Anwendung für ausgefeiltes Biosensing ist die
Elektromyografie (EMG), also die Aufzeichnung der Muskelaktivität. EMG-Signale lassen sich beispielsweise nutzen, um gehbehinderten Menschen die Fernbetätigung unter anderem von
Lichtschaltern zu ermöglichen. Bei der Verarbeitung von EMGSignalen sind so feine Differenzierungen möglich, dass sogar
die unterschiedliche Anspannung der Wade beim normalen Gehen und beim Fahrradfahren detektiert
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verschiedener Wellenlängen durch den
56
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fer-Scale Chip Packaging)-Gehäuse machen extrem flache
und kompakte Wearable-Produkte möglich.
Entwickler neuer Gesundheits- und Fitnessprodukte bringen
nicht unbedingt Kenntnisse im Systemdesign mit. Deshalb ist
es für die Bauelementehersteller wichtig, ihre IC-Lösungen
flexibel und einfach anwendbar zu machen und durch ein gutes Support-Angebot zu ergänzen. Referenzdesigns enthalten
Schaltpläne, Blockschaltbilder, Stücklisten, Designdateien
und Prüfberichte und bilden eine wichtige Starthilfe für eigene Entwicklungen. Davon profitieren auch Companies, die
sich auf den Health- und Fitness-Sektor spezialisiert haben.
TI-Referenzdesign zur optischen Messung der Herzfrequenz.
Finger geschickt wird. Die Absorption des Lichts wechselt mit
der Sauerstoffkonzentration des Bluts. Auch die Herzfrequenz lässt sich mit dieser Technik bestimmen. Hierzu wird
die Haut mit einer LED beleuchtet und das reflektierte Licht
gemessen. Die zyklischen Scheitelwerte des Signals entsprechen den Herzschlägen. Speziell für den Sport- und Fitnessbereich ermöglicht dies eine wesentlich komfortablere Messung der Herzfrequenz als mit den gewohnten, umständlichen
Brustgurten.
Für die Zukunft verspricht diese Technik weitere Anwendungsmöglichkeiten, da die Durchblutung der Haut auch von
weiteren physiologischen Systemen wie beispielsweise der
Atmung beeinflusst wird. Denkbar ist es beispielsweise, mit
einem in ein Autolenkrad eingebauten Sensor Anspannung
oder Ermüdung des Fahrers festzustellen.
Wearable-Produkte und portable Geräte müssen vor allem
kompakt und leicht sein mit geringem Stromverbrauch. Es
geht also nicht ohne eine weitreichende Systemoptimierung
mit fortschrittlichen Sensor- und Signalaufbereitungs-Schaltungen sowie ein vollintegriertes Analog Front End (AFE). Die
Weiterverarbeitung der Daten kann von einem Mikrocontroller
mit extrem niedrigem Stromverbrauch übernommen werden.
Erschwerend kommt allerdings hinzu, dass in vielen Fällen die
drahtlose Datenübertragung an ein Display oder eine Zentrale
erforderlich ist. All diese zentralen Systemfunktionen sind auf
ein Power-Management angewiesen, das die Verwendung der
Batterieenergie oder auch das Aufnehmen von Energie aus der
Körperwärme oder der Bewegung des Anwenders regelt.
Ein gutes Beispiel ist die optische Messung der Herzfrequenz.
Bei einer auf einem Referenzdesign basierenden Applikation
handelt es sich um ein am Handgelenk zu tragendes System. Es
demonstriert, wie sich verschiedene Technologien zu einer
Komplettlösung zusammenfügen. Eine rote und eine im IR-Bereich leuchtende LED senden Licht aus, das von der Haut reflektiert und von einer Fotodiode empfangen wird. Das resultierende Signal gelangt an den Baustein AFE4400. Dieser registriert die Veränderung der Haut durch den Puls des Anwenders.
Er verstärkt und digitalisiert das Signal anschließend und leitet
es an einen MSP430-Mikrocontroller weiter. Für die Kommunikation beispielsweise mit einem Smartphone ist überdies ein
MCU-basiertes SimpleLink Bluetooth Low Energy Modul des
Typs CC2541 vorhanden. Nichtflüchtiger FRAM-Speicher
dient zur Datenspeicherung, und ein Beschleunigungssensor
zeichnet die Körperbewegungen auf. Das Referenzdesign bietet sämtliche Funktionen, die Entwickler für die Inbetriebnahme brauchen. Es bleibt also nur noch, eigenes Intellectual Property hinzuzufügen, um die Lösung individuell abzuwandeln.
Fazit: Die wachsenden Anforderungen im Gesundheitsbereich
lassen sich mit neuen bio-inspirierten Sensor- und Überwachungsprodukten bewältigen.
Nichole Oljaca
ist Worldwide Medical Business Development and Marketing
Manager bei Texas Instruments.
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Prüfen mit Verstand.
Moderne IC´s treiben die Entwicklung neuer Technologien in
Medizin-, Gesundheits- und Fitness-Anwendungen voran.
Entwickler von Bio-Sensing- und anderen sensorinspirierten
Applikationen profitieren beispielsweise von hochintegriertern AFE-Bausteinen. Hinzu kommen moderne Mikrocontroller sowie für die stromsparende drahtlose Konnektivität Bluetooth- und ZigBee-Lösungen. Umfangreiche Power-Management-Lösungen unterstützen auch Energy Harvesting. Nicht
unterschätzt werden darf die Rolle der Gehäuse: WCSP (Wa-
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57
MEDengineering 5-6/2015
MED Werkstoffe Geräteoberflächen
Gegen Infektionsrisiken in Krankenhäusern kommen immer
aggressivere Reinigungs- und Desinfektionsmittel zum Einsatz.
Innovative Werkstoffe schützen medizinische Gehäuse.
Widerstandsfähige
Geräteverkleidungen
G
efährliche Bakterien und Keime sind einer der Hauptursachen für Infektionskrankheiten in Arztpraxen und
Krankenhäusern. Studien belegen ein zunehmendes
Infektionsrisiko. Die so genannten Hosital acquired infections
(HAI) veranlassen mehr und mehr Anwender in der Medizintechnik, Arbeitsanweisungen im Bereich Infektionskontrolle
zu intensivieren, insbesondere bei der Wahl des Desinfektionsmittel und der Häufigkeit der Anwendung. Die Folge:
Krankenhäuser verwenden stets aggressivere Reinigungsund Desinfektionsmittel für die gründliche Reinigung der Innenräume inklusive eingesetzter Geräte. Konsequenterweise
steigen die Anforderungen an eingesetzte Kunststoffe. Hersteller von Medizinprodukten wünschen Werkstoffe von höherer chemischer Beständigkeit gegenüber den neueren, aggressiveren Desinfektionsmitteln und -systemen, die derzeit
auf den Markt kommen.
Im Vergleich zu Gehäusewerkstoffen aus Polycarbonat (PC)
oder Polycarbonat/Acrylnitril-Butadien-Styrol – Blends
(PC/ABS) müssen Werkstoffe der nächsten Generation die
chemische Beständigkeit gegenüber der steigenden Anzahl
Krankenhaushygiene
ist das Gebot der
Stunde.
an handelsüblichen Reinigungsmitteln, inklusive -tüchern
und -sprays verbessern, da die traditionell eingesetzten Werkstoffe diesen Anforderungen nicht mehr entsprechen. Die Verwendung wirksamerer ReinigungsmitKONTAKT
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auch zu einer größeren Gefahr von
Spannungsrissen in
Kunststoffen. Über die Einführung neuer, verbesserter Desinfektionsmittel hinaus ist auch ein Trend bei der Reinigungszeit zu beachten: Das medizinische Fachpersonal geht
schrittweise von einer „Sprayen-und-Wischen“-Reinigung zu
einer Reinigung mit Vliestüchern und -lappen über, die sich
durch „ready-to-use“ Verpackungen einfacher und schneller
anwenden lassen und sich durch kürzere Einwirkzeiten auszeichnen. Aus diesem Grund sind auch stärkere und höher
konzentrierte Reinigungsmittel wie Benzalkoniumchloride,
andere alkylaromatische Ammoniumchloride und funktionelle Trägerflüssigkeiten wie Diethylenglykolbutylether und Alkylalkohole zunehmend in der Anwendung zu finden.
Trinseo, ehemals Styron, hat ein umfassendes Portfolio an Polycarbonat-/Polyester- (PC/PET) Blends der nächsten Generation für medizinische Geräteverkleidungen unter der Marke
EMERGE Advanced Resins zu diesem Zwecke entwickelt. Die
Kombination eines teilkristallinen Polymers wie PET mit einem amorphen PC (oder PC/ABS) adressiert die Kundenanforderung nach höherer chemischer Beständigkeit des Werkstoffs gegenüber Krankenhausreinigern. Darüber hinaus optimierte Trinseo den Verträglichkeitsvermittler, um diese
beiden sehr unterschiedlichen Polymere PC und PET besser
kompatibel zueinander zu machen.
Schon kleinste Mikrorisse können die Infektionsgefahr erhöhen.
Bauteile auf dem Prüfstand
Kunststoffgehäuseteile werden vielfachen Reinigungszyklen
mit unterschiedlichen Reinigungsmitteln, Einwirkzeiten und
Reinigungshäufigkeiten unterzogen. Um eine realitätsnahe
Situation eines solchen Kunststoffteils zu simulieren, wurde
die ESCR-Prüfung (Environmental Stress Crack Resistance)
in Anlehnung an ASTM D543 wie folgt durchgeführt:
Prüfkörper wurden in einer Vorrichtung einer gezielten Spannung ausgesetzt und drei Tage lang dauerhaft in Kontakt mit
der Prüfsubstanz (Flüssigkeit oder präparierte Tücher) gebracht. Anschließend wurden Materialeigenschaften mittels
Zugversuch verglichen. Da keine Erweichung der Prüfwerkstoffe festgestellt wurde, kann die Rest-Bruchdehnung als
aussagekräftiger Indikator für die chemische Beständigkeit
gegenüber dem Prüfmedium angesehen werden.
Im Ergebnis zeigt sich, dass EMERGE PC/PET Werkstoffe hervorragende chemische Beständigkeit gegenüber den am häufigsten in Krankenhäusern verwendeten Reinigungsmitteln
(Wexcide, Cavicide, Clorox oder Sani-Cloth AF) bieten. Das
belegt auch der Spannungsrisstest (ESCR). Neben der verbesserten Chemikalienbeständigkeit bieten die Produkte von
Trinseo angenehme Haptik und Ästhetik, die moderne Medizinprodukte erfordern. Zudem kann die neue EMERGE
PC/PET-Serie dank ähnlicher Verarbeitungstemperaturen und
Schwindung auf bestehenden PC oder PC/ABS – Werkzeugen
verarbeitet werden. Die Werkstoffe sind uneingefärbt und in
kundenspezifischen Einfärbungen sowie optional in Flammschutzausstattung erhältlich.
Bilder: Trinseo
PC/PET im Praxistest
Kunststoffgehäuseteile werden vielfachen Reinigungszyklen mit unterschiedlichen Reinigungsmitteln, Einwirkzeiten und Reinigungshäufigkeiten unterzogen.
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Ein Medizinkunde von Trinseo, der aktiv im Bereich ambulanter Pumpensystem tätig ist, testete eingangs Polycarbonate
(PC) für Gehäuseteile seiner neuen Gerätegeneration. PC erwies sich nicht als Material erster Wahl, da es Anzeichen von
Mikrocracks und Rissen aufwies. Dies lässt sich auf stärkere
Reinigungs- und Desinfektionsmittel zurückführen, die dem
allgemeinen Trend im Medizinmarkt für Gerätegehäuse folgen. Der Anwender sah sich nach einem alternativen Werkstoff um, der diesen erhöhten Anforderungen an die chemische Beständigkeit erfüllen kann. Trinseo empfahl dem Pumpenspezialisten ein chemisch beständigeres PC/PET-Blend.
Nach mehreren Tests an allen Gehäuseteilen qualifizierte sich
der Trinseo-Werkstoff als Ersatz für PC und wurde zum Material der Wahl für transparente und eingefärbte Gehäuseteile.
Das PC/PET konnte neun der üblichen chemischen Wirkstoffe
in Reinigungs- und Desinfektionsmitteln standhalten. Darüber hinaus konnte der Kunde vorhandene Werkzeuge verwenden, die eine Materialumstellung vereinfachte.
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Neuheiten
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Kontrast und Blickwinkel
Um Anwendern bei der Auswertung von Passive Matrix Organic Light
Emitting Diode (PMOLED) Anzeigen, die keine Dünnschichttransistoren
für die Aktivierung haben, zu unterstützen, ersetzt Densitron ihre bekann-
ten DUO Kits mit einem neuen Kit namens OLED Shield. Die „Shield“ Platine verbindet fast das gesamte OLED Sortiment von Densitron mit der
gängigen Arduino UNO R3 Controller Plattform und Mikro SD Kartenleser.
Densitron hat seine zehnjährige Erfahrung mit Passive Matrix OLED Anzeigen genutzt, um ein benutzerfreundliches aber leistungsstarkes Development Kit auf die Beine zu stellen. Der Clou ist, dass das Kit auf das
bekannte und sehr beliebte Arduino UNO R3 aufbaut, und auch mit Arduino UNO, Leonardo und Due kompatibel ist. Das Kit hat die Software
präinstalliert, und die Source Codes können einfach heruntergeladen werden. Das Kit, das komplett bei Densitron bestellt werden kann, besteht
aus dem Arduino Board, der passenden „Shield“ Platine (je nach Display
und Controller IC), SD Karten Slot, und kann entweder über USB oder eigenständig mit Batterien versorgt werden. Das ganze Board ist mit nur
100 x 55 mm sehr kompakt und ermöglicht sogar die Auswertung von
Stromverbrauch des OLEDs je nach Bilddarstellung und Helligkeit (frei
einstellbar). Eine Slide-show kann direkt von einer SD Karte ausgelesen
und auf dem Display angezeigt werden. Das Board ermöglicht bei Bedarf
sogar das Ansteuern eines Projective Capacitive Touch Controllers. Die
Vorteile von OLED Anzeigen sind der unschlagbare Kontrast und Blickwinkel, sehr guter „Schwarzwert“, perfekte Farbdarstellung, dünne kompakte
Bauform und die hohe Powereffizienz.
www.densitron.com/displays
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NEUER KAMERACONTROLLER FÜR DIE
BILDVERARBEITUNG
Optische Inspektion mit PoE-Steuersystem
Die Mayflower-AIIS Serie der InoNet Computer GmbH ist gezielt für die automatische optische Inspektion (AOI), die Wafer- und Alignment Inspektion
sowie andere Anwendungen der industriellen Bildverarbeitung entwickelt.
Ausgestattet mit Intel CoreTM i7/i5/i3 Prozessor der dritten Generation und
Power over Ethernet, USB 3.0 sowie zahlreichen I/O-Schnittstellen, bieten
die eigenständigen Controller hohe Rechenleistung bei geringem Stromverbrauch und eine lange Lebensdauer. Die Mayflower-AIIS-1240 kommt mit
MEDengineering 5-6/2015
4-Kanal GbE PoE (Power over Ethernet) und PoE-Steuersystem für die automatische Erkennung und Klassifizierung. Dank IEEE 1588 PTP lassen sich
mehrere PoE-Kameras synchronisieren. Außerdem ist die Mayflower-AIIS1240 kompatibel mit GigE Vision Geräten und GigE Kameras, die häufig in
der industriellen Bildverarbeitung eingesetzt werden. Die Mayflower-AIIS1440 ist ein Steuersystem für USB 3.0-Kameras und verfügt über einen dedizierten 4-Kanal USB3-Controller. Jeder der Kanäle bietet USB 3.0 SuperSpeed und kann damit Daten mit bis zu 5 Gbps übertragen. So kann die
Mayflower-AIIS-1440 vier Kameras mit extrem hoher Auflösung bei hoher
Bildrate betreiben. Über vier weitere USB 3.0 Ports bei beiden AIIS-Systemen
können zusätzliche Kameras angeschlossen werden. Sowohl die MayflowerAIIS-1240 als auch die Mayflower-AIIS-1440 unterstützen Intel CoreTM
i7/i5/i3 Desktop-Prozessoren der dritten Generation. Diese bieten eine wesentlich höhere Rechen- und Grafikleistung als Mobile-CPUs, welche in dieser Geräteklasse (unter 3l Gehäusevolumen) üblich sind. In der höchsten
Ausbaustufe sind beide Geräte mit 16GB Arbeitsspeicher und einem Core
i7-3770 Prozessor mit einer Taktfrequenz von 3.4 GHz ausgestattet. Für die
Unterstützung zahlreicher Peripheriegeräte verfügen beide Modelle über
leistungsstarke I/O-Schnittstellen: Zu den genannten PoE und USB 3.0
Schnittstellen kommen ein isolierter 40bit Digital I/O, vier USB 2.0, sechs
serielle und zwei Gbit LAN Ports sowie DVI und VGA Grafikschnittstellen. Mit
einem Volumen von weniger als drei Litern benötigen die kompakten Controller wenig Platz. Die Luftfilter der PCs können ohne Werkzeug ausgetauscht werden und ermöglichen so eine einfache Wartung.
www.inonet.de
60
www.med-eng.de
Neuheiten
EIN MAINBOARD FÜR DREI DISPLAYS
Designvorteile für Digital Signage und HMI
Die aktuelle Produktfamilie von Mainboards der Industrial Series von Fujitsu
erlaubt es, drei Displays mit einem einzigen Mainboard anzusteuern. Den
sogenannten Multi Monitor Support bieten Boards aller bei Fujitsu in Augsburg entwickelten und gefertigten Formfaktoren.
Das ATX-Mainboard D3236-S, das µATX-Mainboard D3231-S und das MiniITX-Mainboard D3243-S verfügen hierfür jeweils über eine DVI-I- und zwei
DP-V1.2-Grafikschnittstellen. Zusätzlich besitzt das D3243-S noch einen
Dual-Channel-24-Bit-LVDS-Anschluss. Die Displays können unabhängig
voneinander mit unterschiedlichen Inhalten bespielt werden. Es ist aber
auch ein Betrieb im Collagemodus möglich, bei dem ein großformatiges
Motiv aus mehreren Display-„Kacheln“ zusammengesetzt wird. Damit eignen sich diese Boards für Digital-Signage- und Multi-Display-Lösungen in
Leitständen als auch CAD-Anwendungen.
Alle Industriemainboards der Produktfamilie verfügen über einen Intel-Q87Chipsatz und unterstützen die vierte Generation der Prozessoren Intel Core
i3/i5/i7 mit LGA1150-Sockel. Sie werden aus besonders robusten und langlebigen Komponenten gefertigt und sind für industrielle Anwendungen mit Betriebstemperaturen zwischen 0 und 60 Grad Celsius ausgelegt. Die Mainboards entsprechen industriellen Anforderungen hinsichtlich CE (EMV und Sicherheit), Burst, Klima, Schock und Vibration. Die maximale Leistungsaufnahme des Prozessors beträgt 95 Watt.
Alle Modelle der Industrial Series sind in Bezug auf Komponenten und Verarbeitungsqualität auf einen 24/7-Dauerbetrieb ausgelegt. Ihre zu erwartende
Lebensdauer im Feld ist damit höher als bei Desktop-Boards. Da man drei Displays mit nur einem Mainboard ansteuert entfallen die Stromkosten für zwei
Prozessoren. Die Mainboards sind in D, A, CH über die Industrie-Distributoren Rutronik, MSC Technologies GmbH, Bicker Elektronik GmbH, HY-LINE Computer
Components Vertriebs GmbH und Tragant erhältlich. Die empfohlenen Endkundenpreise liegen je nach Board und Variante zwischen 180,− und 250,− Euro
inklusive Mehrwertsteuer.
www.fujitsu.com
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OPTISCHE FILTER
FÜR BIOTECH
DC/DC-WANDLER
FÜR MEDIZINTECHNIK
HT-Filterlinie mit steilen Kanten
Kompakt und temperaturfest
Die neue HT-Filterlinie (High Transmission) kommt speziell Bildverarbeitern
für Applikationen in der Biotechnologie zugute. Dank einer neuen Beschichtungsanlage (Magnetron-Sputtern) werden gleichmäßig ebene und höhere
Transmissionen mit steilen Kanten sowie eine bessere Blockung außerhalb
des Transmissionsbereichs erreicht. Die neue Antireflexbeschichtung liefert
eine geringere Reflektivität im sichtbaren und im Nahen Infrarot Bereich
(NIR) und ist zudem auch härter und dadurch widerstandsfähiger. Optische
Filter sind für die Bildverarbeitung wichtig: Sie reduzieren störendes Fremdlicht und erhöhen den Bildkontrast von relevanten Objekteigenschaften
deutlich. Neben dem großen Spektrum an Katalogprodukten werden auch
anwendungsspezifische Anpassungen nach Kundenvorgaben angeboten.
Dies bezieht sich einerseits auf die Beschichtung, die auf gewünschte
Transmissions- und Reflexions-Wellenlängen designt werden kann oder auf
.Freiformen, die mittels einer μ-Wasserstrahl-Schneidanlage Freiformen
nach Kundenwunsch hochpräzise zugeschnitten werden.
www.schneiderkreuznach.com
RECOM stellt drei neue DC/DC-Wandler Serien für die Medizintechnik vor,
die bei Betriebsspannungen bis 250VAC mit 2MOPP (Means of Patient Protection) zertifiziert sind. Wichtige Kennwerte von Gleichspannungswandlern
sind der Wirkungsgrad, der Eingangsspannungsbereich und die Spannungsfestigkeit zwischen Ein- und Ausgang sowie die Schirmung gegenüber Störstrahlungen. Die mit 3W, 6W und 10W Ausgangsleistung lieferbaren REM-Serien haben ein kompaktes DIP24-Gehäuse und verfügen über
Reinforced-Isolation bis 5kVDC. Die Luft- und Kriechstrecken sind mit 8mm
spezifiziert. Der Leckstrom konnte auf hervorragende 2µA reduziert werden.
Die drei Serien sind wahlweise mit 2:1 oder 4:1 Eingangsspannungsbereich
sowie Single- oder Dual- Ausgang verfügbar. Alle gängigen Ausgangsspannungen zwischen 3.3V und 24V sind lieferbar. Der hohe Wirkungsgrad bei
von 89% erlaubt den Betrieb bei Temperaturen von -40°C bis zu 105°C. Die
REM Serie ist IEC60601-1 und ANSI/AAMI 606061 CB zertifiziert und bietet
5 Jahre Garantie.
www.recom-electronic.com
www.med-eng.de
61
MEDengineering 5-6/2015
Inserenten/Index
MED Inserenten/Index
HILFREICHES
HOME MONITORING
Auf dem 20. Expertentreffen für Herzrhythmustherapie im österreichischen
Krems stand die telemedizinische Fernnachsorge im Mittelpunkt. Der Berliner Hersteller für kardio- und endovaskulärer Medizintechnik, Biotronik,
stellte sein BIOTRONIK Home Monitoring vor. Das Monitoring-System ermöglicht es Ärzten, Patienten mit einem Herzschrittmacher oder implantierbaren Kardioverter-Defibrillator (ICD) aus der Ferne zu betreuen und frühzeitig
in die Therapie einzugreifen. Die Teilnehmer sprachen von einem eindeutigen ökonomischen und klinischen Nutzen solcher Systeme und forderten
eine flächendeckende Umsetzung von telemedizinischen Leistungen für die
Therapie von herzkranken Patienten. Der ökonomische Nutzen einer telemedizinischen Patientenversorgung wurde bereits in mehreren Studien bestätigt - so hat die französische ECOST-Studie gezeigt, dass dank ambulanter
Fernnachsorge per BIOTRONIK Home Monitoring mehr als 300 Euro pro Patient und Jahr eingespart werden können. Das Monitoring-System ermöglicht eine vollautomatische und tägliche Übertragung der Informationen
aus dem Herzen des Patienten an den behandelnden Arzt. Dadurch kann
dieser frühzeitig erkennen, ob sich der Gesundheitszustand seines Patienten verändert und, wenn nötig, schnell eingreifen. Die Daten werden zeitund ereignisgesteuert über eine im Implantat integrierte Antenne an ein
mobilfunkfähiges Patientengerät − den CardioMessenger − gesendet. Das
Gerät übermittelt die Daten an ein zentrales Rechenzentrum, wo sie vollautomatisch analysiert werden und dem behandelnden Arzt in übersichtlicher
Form als CardioReport auf einer geschützten Internetseite zur Verfügung
stehen. Die kontinuierliche Datenerfassung mit Home Monitoring ermöglicht es jederzeit eine Fernnachsorge des implantierten Systems durchzuführen und bei Bedarf neben der Therapie den Krankheitsverlauf eines Patienten über einen längeren Zeitraum hinweg zu beobachten. Das Monitoring-System lässt sich auch zur Früherkennung klinisch relevanter
Ereignisse einsetzen. Der Arzt definiert und priorisiert für jeden Patienten
Kriterien einer Ereignisbenachrichtigung. Diese werden dem Zentrum innerhalb von 24 Stunden übermittelt und der behandelnde Arzt wird wahlweise
zusätzlich per Email, Fax oder SMS informiert. Angesichts der umfangreichen Studienlage empfiehlt die Europäische Gesellschaft für Kardiologie
(ESC) die telemedizinische Fernnachsorge zur Schrittmacher-, ICD- und karwww.biotronik.de
dialen Resynchronisationstherapie.
Index
Inserenten
Carl Hanser Verlag GmbH & Co.
KG, München
55
CIM med GmbH, München
Comité EPMT/EPHJ, EPMT, SMT,
Genf/ CH
11
2
Dr. Fritz Faulhaber GmbH & Co.
KG, Schönaich
5
Eisele Pneumatics GmbH + Co. KG,
Waiblingen
1
Fischer Connectors GmbH, Zorneding
31
FORTEC Elektronik AG, Landsberg
am Lech
51
GlobTek Inc., Northvale/USA
HLMC Events GmbH,
Oberhaching
1
39
Jos. Schneider Optische Werke
GmbH, Bad Kreuznach
25
L. Klein SA, Bienne/CH
15
LEE Hydraulische Miniaturkomponenten GmbH, Sulzbach (Taunus) 7
MEDengineering 5-6/2015
MCD Elektronik GmbH,
Birkenfeld
29
Mesago Messe Frankfurt GmbH,
Stuttgart
49
Messe Erfurt AG, Erfurt
27
MICRO-EPSILON Messtechnik
GmbH & Co. KG, Ortenburg
3
Pewatron AG, Zürich/CH
9
Piguet Frères S.A.,
Le Brassus/CH
37
RECOM Electronic GmbH & Co. KG,
Neu-Isenburg
19
Schott AG, Landshut
68
SONOTEC Ultraschallsensorik,
Halle (Saale)
33
TQ-Systems GmbH, Seefeld
23
WIBU-SYSTEMS AG, Karlsruhe 53
Zwick GmbH & Co. KG, Ulm
57
Unternehmen
Accutronics
Amsys
Bicker
Bluhm
Bopla
46
Recom
61
CiS
42
Scanlab
18
Cochlear
19
Schneiderkreuznach
61
Colder
32
Sonotec
8
Consense
51
Staiger
22
Contexo
27
TSC-Drucker
35
Densitron
60
Texas Instruments
56
Eisele
12
First-Sensor
43
Thomson
24
Fuijtsu
61
Trelleborg
35
GETT
31
Trineseo
58
Honeywell
42
XPpower
47
Inonet
60
Maxim
55
MCD Elektronik
48
Netop
28
Next Systems
Novotechnik
Ault, Chris
53
Bayer, Karl
46
44
Downs, Dennis
34
38
Phillips, Rob
21
41
Kokkinos, Susanne
30
Piezosystem
18
Mohr, Ingo
34
QNX
52
Nussbaumer, Michael
46
Rafi Eltec
47
Oliaca, Nichole
57
Richard Wolf
54
Wolter, Uwe
37
Pewatron
20
43
15
32
Personen
62
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Impressum
Anzeigenleiter
Alexander Schiffauer
(verantwortlich)
Tel.+49 (0) 9221/949-219
[email protected]
Mediaberaterin
Herausgeber / Verlag
Mediengruppe Oberfranken –
Fachverlage GmbH & Co. KG
E.-C.-Baumann-Str. 5
95326 Kulmbach
Tel. +49 (0) 9221/949-311
Fax +49 (0) 9221/949-377
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Geschäftsführer
Walter Schweinsberg, Bernd Müller
Verlagsleiter
Alexander Schiffauer
Chefredakteur
Andreas Beuthner
Am Weiher 26, 82131 Gauting
Tel.: +49 (0) 9221/949-238
[email protected]
Fachbeirat
Prof. Dr. Armin Bolz, Corscience;
Kurt Eggmann, Weidmann Plastics;
Prof. Dr.-Ing. Petra Friedrich,
Hochschule für angewandte
Wissenschaften Kempten; Dr.
Martin Leonhard, KARL STORZ;
Theodor Lutze, Aesculap;
Prof. Dr. Peter Schaff, TÜV SÜD;
Dr. Timo Schirmer, GE Healthcare;
Sigrid Uhlemann, DQS Medizinprodukte
Daniela Höhn
(Anzeigendisposition)
Tel.+49 (0) 9221 949-253
[email protected]
Vertrieb
Simone Sesselmann
Tel.+49 (0) 9221/949-311
[email protected]
Druck
creo Druck & Medienservice,
Bamberg
Preisliste
Nr. 5 vom 1. 1. 2015
ISSN 2190-8788
Erscheinungsweise
6x jährlich
+ Internationale Ausgabe
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Wochen vor Ende des Kalenderjahres eine schriftliche Kündigung dem
Verlag vorliegt.
Copyright
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und Angebot in Lesezirkeln nur mit
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Redaktion. Das gilt auch für die
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CD-ROM sowie Vervielfältigungen in
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